Industri tenaga listrik dunia

Ketua: Gavrikova Olga Nikolaevna

Nizhny Novgorod

Tinjauan

Perkenalan. 3

Ketentuan umum. 4

Jenis dan tipe pembangkit listrik. 6

Faktor-faktor yang mempengaruhi penempatan pembangkit listrik. 10

Masalah pengembangan energi nuklir. sebelas

Sumber energi alternatif. 13

Energi matahari. 14

Energi angin. 15

Energi kelautan. 16

Energi sungai. 16

Energi lautan di dunia. 17

Energi bumi. 20

Energi dari limbah. 20

Energi kotoran. 20

Energi hidrogen. 21

Kesimpulan. 24

Masyarakat modern pada akhir abad ke-20 dihadapkan pada hal tersebut masalah energi, yang sampai batas tertentu bahkan menyebabkan krisis. Umat ​​​​manusia sedang mencoba menemukan sumber energi baru yang bermanfaat dalam segala hal: kemudahan produksi, biaya transportasi yang rendah, ramah lingkungan, dan dapat diisi ulang. Batubara dan gas memudar ke latar belakang: mereka hanya digunakan jika tidak mungkin menggunakan bahan lain. Energi nuklir menempati tempat yang semakin penting dalam kehidupan kita: energi ini dapat digunakan baik di reaktor nuklir pesawat ulang-alik maupun di mobil penumpang.

Segala sumber energi tradisional pasti akan habis, apalagi dengan kebutuhan masyarakat yang terus meningkat. Oleh karena itu, pada pergantian abad ke-21, masyarakat mulai memikirkan apa yang akan menjadi landasan eksistensi mereka di era baru. Ada alasan lain mengapa umat manusia beralih ke sumber energi alternatif. Pertama, pertumbuhan industri yang berkelanjutan sebagai konsumen utama segala jenis energi (dalam situasi saat ini, cadangan batu bara akan bertahan sekitar 270 tahun, minyak 35-40 tahun, gas 50 tahun). Kedua, perlunya biaya finansial yang signifikan untuk eksplorasi deposit baru, karena pekerjaan ini sering dikaitkan dengan organisasi pengeboran dalam (khususnya, di lepas pantai) dan teknologi kompleks dan berteknologi tinggi lainnya. Dan ketiga, permasalahan lingkungan yang terkait dengan pertambangan sumber daya energi. Alasan yang sama pentingnya perlunya mengembangkan sumber energi alternatif adalah masalah pemanasan global. Esensinya terletak pada kenyataan bahwa karbon dioksida (CO 2), yang dilepaskan selama pembakaran batu bara, minyak dan bensin dalam proses menghasilkan panas, listrik dan memastikan pengoperasian kendaraan, menyerap radiasi termal dari permukaan planet kita, memanaskannya. oleh Matahari, dan menciptakan apa yang disebut efek rumah kaca.

Industri tenaga listrik merupakan salah satu cabang industri yang bergerak di bidang produksi tenaga listrik pada pembangkit listrik dan menyalurkannya ke konsumen, serta merupakan salah satu cabang dasar industri berat.

Energi adalah dasar bagi pengembangan kekuatan produksi di negara bagian mana pun. Energi memastikan kelancaran operasi industri, pertanian, transportasi, dan utilitas. Pembangunan ekonomi yang stabil tidak mungkin terjadi tanpa pengembangan energi yang terus-menerus.

Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi tidak mungkin terjadi tanpa pengembangan energi dan elektrifikasi. Untuk meningkatkan produktivitas tenaga kerja, mekanisasi dan otomatisasi proses produksi, menggantikan tenaga manusia (terutama yang berat atau monoton) dengan tenaga mesin, sangatlah penting. Tetapi sebagian besar sarana teknis mekanisasi dan otomasi (peralatan, instrumen, komputer) berbasis listrik. Energi listrik terutama banyak digunakan untuk menggerakkan motor listrik. Kekuatan mesin listrik (tergantung pada tujuannya) bervariasi: dari pecahan watt (motor mikro yang digunakan di banyak cabang teknologi dan produk rumah tangga) hingga nilai yang sangat besar melebihi satu juta kilowatt (generator pembangkit listrik).

Umat ​​​​manusia membutuhkan listrik, dan kebutuhannya meningkat setiap tahun. Pada saat yang sama, cadangan bahan bakar alam tradisional (minyak, batu bara, gas, dll.) terbatas. Ada juga cadangan bahan bakar nuklir yang terbatas - uranium dan thorium, yang darinya plutonium dapat diproduksi di reaktor pemulia. Oleh karena itu, saat ini penting untuk menemukan sumber listrik yang menguntungkan, dan menguntungkan tidak hanya dari sudut pandang bahan bakar yang murah, tetapi juga dari sudut pandang kesederhanaan desain, pengoperasian, rendahnya biaya bahan yang dibutuhkan untuk membangun stasiun, dan ketahanan stasiun.

Industri energi adalah bagian dari industri bahan bakar dan energi dan terkait erat dengan komponen lain dari kompleks ekonomi raksasa ini – industri bahan bakar.

Industri ketenagalistrikan, bersama dengan sektor perekonomian nasional lainnya, dianggap sebagai bagian dari satu sistem perekonomian nasional. Saat ini, hidup kita tidak terpikirkan tanpa energi listrik. Tenaga listrik telah merambah semua bidang aktivitas manusia: industri dan pertanian, ilmu pengetahuan dan ruang angkasa. Kita juga tidak mungkin membayangkan hidup kita tanpa listrik. Distribusi luas ini disebabkan oleh sifat spesifiknya:

o kemampuan untuk berubah menjadi hampir semua jenis energi lainnya (panas, mekanik, suara, cahaya dan lain-lain);

o kemampuan relatif mudah menular dalam jarak jauh dalam jumlah banyak;

o kecepatan proses elektromagnetik yang luar biasa;

o kemampuan memecah energi dan membentuk parameternya (perubahan tegangan, frekuensi).

Industri tetap menjadi konsumen utama listrik, meskipun kontribusinya terhadap total konsumsi listrik yang bermanfaat di seluruh dunia menurun secara signifikan. Energi listrik dalam industri digunakan untuk menggerakkan berbagai mekanisme dan langsung dalam proses teknologi. Saat ini, tingkat elektrifikasi penggerak listrik di industri mencapai 80%. Pada saat yang sama, sekitar 1/3 listrik dihabiskan langsung untuk kebutuhan teknologi.

Di bidang pertanian, listrik digunakan untuk memanaskan rumah kaca dan bangunan peternakan, penerangan, dan otomatisasi. kerja manual di peternakan.

Listrik memainkan peran besar dalam kompleks transportasi. Sejumlah besar listrik dikonsumsi oleh transportasi kereta api berlistrik, yang memungkinkan peningkatan kapasitas jalan dengan meningkatkan kecepatan kereta, mengurangi biaya transportasi, dan meningkatkan penghematan bahan bakar. Peringkat perkeretaapian berlistrik di Rusia, berdasarkan panjangnya, berjumlah 38% dari seluruh perkeretaapian di negara tersebut dan sekitar 3% perkeretaapian dunia, menyediakan 63% perputaran barang perkeretaapian Rusia dan 1/4 perputaran barang dunia. transportasi kereta api. Di Amerika dan khususnya di negara-negara Eropa, angka ini sedikit lebih tinggi.

Listrik di rumah merupakan bagian utama dalam menjamin kehidupan yang nyaman bagi masyarakat. Banyak Peralatan(lemari es, televisi, mesin cuci, setrika dan lain-lain) tercipta berkat perkembangan industri kelistrikan.

Saat ini, dalam hal konsumsi listrik per kapita, Rusia kalah dengan 17 negara di dunia, termasuk Amerika Serikat, Prancis, dan Jerman; Rusia juga tertinggal dari banyak negara tersebut dalam hal tingkat peralatan listrik di industri dan pertanian. Konsumsi listrik dalam kehidupan sehari-hari dan sektor jasa di Rusia 2-5 kali lebih rendah dibandingkan di negara maju lainnya. Pada saat yang sama, efisiensi dan efektivitas penggunaan listrik di Rusia jauh lebih rendah dibandingkan di sejumlah negara lain.

Industri tenaga listrik - bagian terpenting aktivitas kehidupan manusia. Tingkat perkembangannya mencerminkan tingkat perkembangan tenaga produktif masyarakat dan kemungkinan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi.

Rekayasa tenaga termal

Pembangkit listrik tenaga panas pertama muncul pada akhir abad ke-19 (tahun 1882 - di New York, 1883 - di St. Petersburg, 1884 - di Berlin) dan tersebar luas. Pada pertengahan tahun 70-an abad kedua puluh, pembangkit listrik tenaga panas merupakan jenis pembangkit listrik utama. Pangsa listrik yang mereka hasilkan adalah: di Rusia dan Amerika Serikat 80% (1975), di dunia sekitar 76% (1973).

Saat ini, sekitar 50% listrik dunia diproduksi di pembangkit listrik tenaga panas. Sebagian besar kota-kota di Rusia disuplai oleh pembangkit listrik tenaga panas. Pembangkit CHP sering digunakan di perkotaan - gabungan pembangkit listrik dan panas yang tidak hanya menghasilkan listrik, tetapi juga panas dalam bentuk air panas. Sistem seperti ini cukup tidak praktis karena Tidak seperti kabel listrik, keandalan pipa pemanas pada jarak jauh sangat rendah; efisiensi pasokan panas terpusat juga sangat menurun selama transmisi (efisiensi mencapai 60–70%). Diperkirakan bahwa ketika pipa pemanas memiliki panjang lebih dari 20 km (situasi umum di sebagian besar kota), memasang ketel listrik di rumah terpisah menjadi menguntungkan secara ekonomi. Lokasi pembangkit listrik tenaga panas terutama dipengaruhi oleh faktor bahan bakar dan konsumen. Pembangkit listrik tenaga panas paling kuat terletak di tempat bahan bakar diproduksi. Pembangkit listrik tenaga panas yang menggunakan bahan bakar organik jenis lokal (gambut, serpih, batu bara berkalori rendah dan abu tinggi, bahan bakar minyak, gas) berorientasi pada konsumen dan sekaligus berlokasi di sumber sumber bahan bakar.

Prinsip pengoperasian stasiun termal didasarkan pada konversi berurutan energi kimia bahan bakar menjadi energi panas dan listrik. Peralatan utama pembangkit listrik tenaga panas adalah boiler, turbin, dan generator. Di dalam boiler, ketika bahan bakar dibakar, energi panas dilepaskan, yang diubah menjadi energi uap air. Dalam turbin, uap air diubah menjadi energi rotasi mekanik. Generator mengubah energi putaran menjadi energi listrik. Energi panas untuk kebutuhan konsumsi dapat diambil dalam bentuk uap dari turbin atau boiler.

Pembangkit listrik tenaga panas mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing. Ciri positif dibandingkan jenis pembangkit listrik lainnya adalah penempatannya yang relatif bebas terkait dengan distribusi yang luas dan keragaman sumber bahan bakar; kemampuan menghasilkan listrik tanpa fluktuasi musiman. Faktor negatifnya antara lain sebagai berikut: TPP memiliki koefisien yang rendah tindakan yang berguna, jika kita mengevaluasi berbagai tahapan konversi energi secara berurutan, kita akan melihat bahwa tidak lebih dari 32% energi bahan bakar diubah menjadi energi listrik. Sumber daya bahan bakar di planet kita terbatas, sehingga kita memerlukan pembangkit listrik yang tidak menggunakan bahan bakar fosil. Selain itu, pembangkit listrik tenaga panas mempunyai dampak yang sangat buruk terhadap lingkungan. Pembangkit listrik tenaga panas di seluruh dunia, termasuk Rusia, setiap tahunnya mengeluarkan 200-250 juta ton abu dan sekitar 60 juta ton sulfur dioksida ke atmosfer;

Pembangkit listrik tenaga air

Dari segi jumlah energi yang dihasilkan, pembangkit listrik tenaga hidrolik (HPP) menempati urutan kedua. Mereka menghasilkan listrik paling murah, namun memiliki biaya konstruksi yang cukup tinggi. Pembangkit listrik tenaga airlah yang memungkinkan pemerintah Soviet membuat terobosan besar dalam industri pada dekade pertama kekuasaan Soviet.

Pembangkit listrik tenaga air modern dapat menghasilkan energi hingga 7 juta kW, dua kali lipat kinerja pembangkit listrik tenaga panas yang saat ini beroperasi dan, untuk saat ini, pembangkit listrik tenaga nuklir, namun penempatan pembangkit listrik tenaga air di Eropa sulit dilakukan karena karena tingginya harga tanah dan ketidakmungkinan membanjiri wilayah yang luas di wilayah tersebut. Kerugian penting dari pembangkit listrik tenaga air adalah pengoperasiannya yang bersifat musiman, yang sangat merepotkan bagi industri.

Pembangkit listrik tenaga air dapat dibagi menjadi dua kelompok utama: pembangkit listrik tenaga air di sungai besar dataran rendah dan pembangkit listrik tenaga air di sungai pegunungan. Di negara kita, sebagian besar pembangkit listrik tenaga air dibangun di sungai dataran rendah. Waduk dataran rendah biasanya berukuran besar dan mengubah kondisi alam di wilayah yang luas. Semakin parah kondisi sanitasi waduk: limbah yang sebelumnya dibuang oleh sungai menumpuk di waduk; tindakan khusus harus diambil untuk menyiram dasar sungai dan waduk. Pembangunan pembangkit listrik tenaga air di sungai dataran rendah kurang menguntungkan dibandingkan di sungai pegunungan, namun terkadang perlu, misalnya, untuk menciptakan navigasi dan irigasi yang normal. Semua negara di dunia berusaha untuk meninggalkan penggunaan pembangkit listrik tenaga air di sungai dataran rendah, beralih ke sungai pegunungan yang deras atau pembangkit listrik tenaga nuklir.

Pembangkit listrik hidrolik menggunakan sumber daya tenaga air, yaitu kekuatan air yang jatuh, untuk menghasilkan listrik. Ada tiga jenis utama pembangkit listrik tenaga air:

1. Pembangkit listrik tenaga air.

Skema teknologi pekerjaan mereka cukup sederhana. Sumber daya air alami sungai diubah menjadi sumber daya tenaga air melalui pembangunan struktur hidrolik. Sumber energi air digunakan pada turbin dan diubah menjadi energi mekanik, energi mekanik digunakan pada generator dan diubah menjadi energi listrik.

2. Stasiun pasang surut.

Alam sendiri menciptakan kondisi untuk memperoleh tekanan di mana air laut dapat dimanfaatkan. Akibat pasang surut air laut, permukaan laut berubah di laut utara - Okhotsk, Bering, gelombangnya mencapai 13 meter. Terjadi perbedaan antara ketinggian kolam dan laut sehingga terciptalah tekanan. Karena gelombang pasang berubah secara berkala, tekanan dan kekuatan stasiun juga berubah. Pemanfaatan energi pasang surut masih dalam skala kecil. Kerugian utama dari stasiun tersebut adalah mode paksa. Stasiun pasang surut (TES) menyediakan tenaganya bukan saat konsumen membutuhkannya, namun bergantung pada pasang surut air. Biaya pembangunan stasiun tersebut juga tinggi.

3. Pembangkit listrik penyimpanan yang dipompa.

Tindakan mereka didasarkan pada pergerakan siklus volume air yang sama antara dua kolam: atas dan bawah. Pada malam hari, ketika kebutuhan listrik rendah, air dipompa dari reservoir bawah ke reservoir atas, sehingga menghabiskan kelebihan energi yang dihasilkan oleh pembangkit listrik pada malam hari. Pada siang hari, ketika konsumsi listrik meningkat tajam, air dilepaskan dari cekungan atas ke bawah melalui turbin, sehingga menghasilkan energi. Hal ini bermanfaat, karena pembangkit listrik tenaga panas tidak mungkin dimatikan pada malam hari. Dengan demikian, pembangkit listrik pumped storage dapat mengatasi permasalahan beban puncak. Di Rusia, khususnya di bagian Eropa, terdapat masalah akut dalam menciptakan pembangkit listrik yang dapat bermanuver, termasuk pembangkit listrik penyimpanan yang dipompa.

Selain kelebihan dan kekurangan yang disebutkan, pembangkit listrik tenaga hidrolik memiliki hal-hal berikut: Pembangkit listrik tenaga air merupakan sumber energi yang sangat efektif karena menggunakan sumber daya terbarukan, mudah dioperasikan dan memiliki efisiensi tinggi lebih dari 80%. Alhasil, energi yang dihasilkan pembangkit listrik tenaga air paling murah. Keuntungan besar dari pembangkit listrik tenaga air adalah kemungkinan penyalaan dan penghentian otomatis sejumlah unit yang diperlukan secara instan. Namun pembangunan pembangkit listrik tenaga air memerlukan jangka waktu yang lama dan investasi spesifik yang besar; hal ini terkait dengan hilangnya lahan di dataran dan menyebabkan kerugian pada industri perikanan. Porsi pembangkit listrik tenaga air dalam pembangkitan listrik jauh lebih kecil dibandingkan porsinya dalam kapasitas terpasang, hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa kapasitas penuhnya hanya dapat diwujudkan dalam jangka waktu singkat, dan hanya pada tahun-tahun dimana air tinggi. Oleh karena itu, meskipun terdapat sumber daya tenaga air di banyak negara di dunia, namun sumber daya tersebut tidak dapat berfungsi sebagai sumber listrik utama.

Daya nuklir.

Pembangkit listrik tenaga nuklir pertama di dunia, Obninskaya, diluncurkan pada tahun 1954 di Rusia. Personel 9 pembangkit listrik tenaga nuklir Rusia berjumlah 40,6 ribu orang atau 4% dari total penduduk yang bekerja di sektor energi. 11,8% atau 119,6 miliar kW dari seluruh listrik yang diproduksi di Rusia dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga nuklir. Hanya di PLTN saja pertumbuhan produksi listriknya masih tinggi.

Direncanakan pangsa pembangkit listrik tenaga nuklir dalam produksi listrik di Uni Soviet akan mencapai 20% pada tahun 1990; nyatanya, hanya tercapai 12,3%. Bencana Chernobyl menyebabkan pengurangan program pembangunan nuklir; sejak tahun 1986, hanya 4 unit pembangkit yang dioperasikan. Pembangkit listrik tenaga nuklir, yang merupakan jenis pembangkit listrik paling modern, memiliki sejumlah keunggulan signifikan dibandingkan jenis pembangkit listrik lainnya: dalam kondisi pengoperasian normal, pembangkit listrik tersebut tidak mencemari lingkungan sama sekali, tidak memerlukan sambungan ke sumber bahan baku. dan, oleh karena itu, dapat ditempatkan hampir di mana saja; unit pembangkit listrik baru memiliki kapasitas yang hampir sama dengan daya rata-rata pembangkit listrik tenaga air, namun faktor pemanfaatan kapasitas terpasang di pembangkit listrik tenaga nuklir (80%) secara signifikan melebihi angka tersebut untuk pembangkit listrik tenaga air atau pembangkit listrik termal.

PLTN praktis tidak memiliki kelemahan signifikan dalam kondisi pengoperasian normal. Namun, kita tidak bisa tidak memperhatikan bahaya pembangkit listrik tenaga nuklir dalam kemungkinan keadaan force majeure: gempa bumi, angin topan, dll. - di sini unit daya model lama menimbulkan potensi bahaya kontaminasi radiasi di wilayah tersebut karena panas berlebih yang tidak terkendali pada reaktor. Namun, pengoperasian pembangkit listrik tenaga nuklir sehari-hari disertai dengan sejumlah konsekuensi negatif:

1. Kesulitan yang ada dalam pemanfaatan energi nuklir - pembuangan limbah radioaktif. Untuk pemindahan dari stasiun, kontainer dengan perlindungan yang kuat dan sistem pendingin dibangun. Penguburan dilakukan di dalam tanah, pada kedalaman yang sangat dalam di lapisan yang stabil secara teologis.

2. Konsekuensi bencana dari kecelakaan di beberapa pembangkit listrik tenaga nuklir yang sudah ketinggalan zaman adalah akibat dari perlindungan sistem yang tidak sempurna.

3. Polusi termal pada badan air yang digunakan oleh pembangkit listrik tenaga nuklir.

Berfungsinya pembangkit listrik tenaga nuklir, sebagai objek dengan bahaya yang meningkat, memerlukan partisipasi otoritas dan manajemen negara dalam pembentukan arah pembangunan dan alokasi dana yang diperlukan.

Penempatan berbagai jenis pembangkit listrik dipengaruhi oleh berbagai faktor. Lokasi pembangkit listrik tenaga panas terutama dipengaruhi oleh faktor bahan bakar dan konsumen. Pembangkit listrik tenaga panas yang paling kuat biasanya terletak di tempat di mana bahan bakar diproduksi; semakin besar pembangkit listrik, semakin jauh pembangkit tersebut dapat menyalurkan listrik. Pembangkit listrik yang menggunakan bahan bakar berkalori tinggi, yang transportasinya menguntungkan secara ekonomi, berorientasi pada konsumen. Pembangkit listrik yang menggunakan bahan bakar minyak sebagian besar berlokasi di pusat-pusat industri penyulingan minyak.

Karena pembangkit listrik tenaga hidrolik menggunakan kekuatan air yang jatuh untuk menghasilkan listrik, maka pembangkit listrik tersebut berfokus pada sumber daya tenaga air. Sumber daya pembangkit listrik tenaga air yang melimpah di dunia tidak tersebar secara merata. Konstruksi hidrolik di negara kita ditandai dengan pembangunan pembangkit listrik tenaga air di sungai. Cascade adalah sekelompok pembangkit listrik tenaga panas yang terletak di sepanjang aliran air untuk penggunaan energinya secara konsisten. Pada saat yang sama, selain perolehan listrik, masalah penyediaan penduduk dan produksi air, penghapusan banjir, dan perbaikan kondisi transportasi juga sedang diselesaikan. Sayangnya, penciptaan air terjun di negara ini menimbulkan konsekuensi yang sangat negatif: hilangnya lahan pertanian yang berharga, terganggunya keseimbangan ekologi.

Waduk dataran rendah biasanya berukuran besar dan mengubah kondisi alam di wilayah yang luas. Kondisi sanitasi badan air semakin memburuk: limbah yang sebelumnya dibawa oleh sungai menumpuk di waduk, dan tindakan khusus harus diambil untuk menyiram dasar sungai dan waduk. Pembangunan pembangkit listrik tenaga air di sungai dataran rendah kurang menguntungkan dibandingkan di sungai pegunungan, namun terkadang perlu, misalnya, untuk menciptakan navigasi dan irigasi yang normal.

Pembangkit listrik tenaga nuklir dapat dibangun di wilayah mana pun, apa pun sumber energinya: bahan bakar nuklir memiliki kandungan energi yang tinggi (1 kg bahan bakar nuklir utama - uranium - mengandung jumlah energi yang sama dengan 2.500 ton batu bara). Dalam kondisi pengoperasian bebas masalah, pembangkit listrik tenaga nuklir tidak mengeluarkan emisi ke atmosfer dan karenanya tidak berbahaya bagi konsumen. Baru-baru ini, ATPP dan AST telah dibuat. Di ATPP, seperti di CHPP konvensional, energi listrik dan panas dihasilkan, sedangkan di AST hanya energi panas yang dihasilkan.

Setelah bencana di pembangkit listrik tenaga nuklir Chernobyl, di bawah pengaruh masyarakat di Rusia, laju pengembangan energi nuklir melambat secara signifikan. Program yang sebelumnya ada untuk mempercepat pencapaian total kapasitas pembangkit listrik tenaga nuklir sebesar 100 juta kW (Amerika Serikat sudah mencapai angka tersebut) sebenarnya terhenti. Kerugian langsung yang besar disebabkan oleh penutupan semua pembangkit listrik tenaga nuklir yang sedang dibangun di Rusia, yang diakui oleh para ahli asing sebagai stasiun yang sepenuhnya dapat diandalkan, dibekukan bahkan pada tahap pemasangan peralatan. Namun, belakangan situasinya mulai berubah: pada bulan Juni 93 th diluncurkan 4 tahun th unit daya PLTN Balakovo, dalam beberapa tahun ke depan direncanakan untuk meluncurkan beberapa pembangkit listrik tenaga nuklir lagi dan unit daya tambahan dengan desain baru yang fundamental. Diketahui bahwa biaya energi nuklir secara signifikan melebihi biaya listrik yang dihasilkan di pembangkit listrik termal atau hidrolik, namun penggunaan tenaga nuklir dalam banyak kasus tertentu tidak hanya tidak tergantikan, tetapi juga bermanfaat secara ekonomi - di Amerika Serikat, pembangkit listrik tenaga nuklir untuk periode 58 hingga saat ini telah menghasilkan laba bersih sebesar 60 miliar dolar. Keuntungan besar bagi pengembangan energi nuklir di Rusia diciptakan oleh perjanjian Rusia-Amerika tentang START-1 dan START-2, di mana sejumlah besar plutonium tingkat senjata akan dilepaskan, yang penggunaan non-militernya dimungkinkan. hanya di pembangkit listrik tenaga nuklir. Berkat perlucutan senjata, listrik yang secara tradisional dianggap mahal yang diperoleh dari pembangkit listrik tenaga nuklir bisa menjadi sekitar dua kali lebih murah daripada listrik dari pembangkit listrik tenaga panas.

Ilmuwan nuklir Rusia dan asing dengan suara bulat mengatakan bahwa tidak ada dasar ilmiah dan teknis yang serius untuk radiofobia yang muncul setelah kecelakaan Chernobyl. Seperti yang dilaporkan oleh komisi pemerintah untuk memverifikasi penyebab kecelakaan di pembangkit listrik tenaga nuklir Chernobyl, “kecelakaan itu terjadi sebagai akibat dari pelanggaran berat terhadap prosedur pengendalian reaktor nuklir RBMK-1000 oleh operator dan asistennya, yang telah sangat kualifikasi rendah.” Peran penting dalam kecelakaan tersebut juga dimainkan oleh pengalihan stasiun dari Kementerian Teknik Menengah, yang pada saat itu telah mengumpulkan banyak pengalaman dalam mengelola fasilitas nuklir ke Kementerian Energi, yang belum memiliki pengalaman seperti itu sama sekali. yang terjadi sesaat sebelum kecelakaan itu. Hingga saat ini, sistem keselamatan reaktor RBMK telah ditingkatkan secara signifikan: perlindungan inti dari pemadaman telah ditingkatkan, dan sistem pemicuan sensor darurat telah dipercepat. Majalah Scientific American mengakui perbaikan ini sebagai hal yang penting bagi keselamatan reaktor. Proyek reaktor nuklir generasi baru berfokus pada pendinginan inti reaktor yang andal. Selama beberapa tahun terakhir, kegagalan pembangkit listrik tenaga nuklir di berbagai negara jarang terjadi dan tergolong sangat kecil.

Perkembangan energi nuklir di dunia tidak bisa dihindari, dan mayoritas penduduk dunia kini memahami hal ini, dan penghentian penggunaan energi nuklir akan memerlukan biaya yang sangat besar. Jadi, jika Anda mematikan semua pembangkit listrik tenaga nuklir saat ini, Anda akan membutuhkan tambahan setara bahan bakar sebesar 100 miliar ton, yang tidak dapat diperoleh dari mana pun.

Arah baru yang fundamental dalam pengembangan energi dan kemungkinan penggantian pembangkit listrik tenaga nuklir diwakili oleh penelitian tentang generator elektrokimia bebas bahan bakar. Dengan mengkonsumsi natrium yang terkandung secara berlebihan pada air laut, generator ini mempunyai efisiensi sekitar 75%. Produk reaksi di sini adalah klorin dan soda abu, dan penggunaan selanjutnya zat-zat ini dalam industri juga dimungkinkan.

Rata-rata faktor pemanfaatan pembangkit listrik tenaga nuklir di seluruh dunia adalah 70%, namun di beberapa kawasan sudah di atas 80%.

Sayangnya, cadangan minyak, gas, dan batu bara tidak ada habisnya. Alam membutuhkan jutaan tahun untuk menciptakan cadangan ini; cadangan tersebut akan habis dalam ratusan tahun. Saat ini, dunia telah mulai memikirkan secara serius tentang bagaimana mencegah perampasan kekayaan duniawi secara predator. Toh, hanya dalam kondisi seperti ini cadangan bahan bakar bisa bertahan selama berabad-abad. Sayangnya, banyak negara penghasil minyak yang hidup dengan kondisi saat ini. Mereka tanpa ampun mengonsumsi cadangan minyak yang diberikan alam kepada mereka. Saat ini banyak dari negara-negara tersebut, terutama di kawasan Teluk Persia, yang benar-benar kaya akan emas, tidak menyangka bahwa dalam beberapa dekade cadangan emasnya akan habis. Lalu apa yang akan terjadi - dan ini akan terjadi cepat atau lambat - ketika ladang minyak dan gas habis? Kenaikan harga minyak, yang diperlukan tidak hanya untuk energi, tetapi juga untuk transportasi dan kimia, memaksa kita untuk memikirkan jenis bahan bakar lain yang cocok untuk menggantikan minyak dan gas. Negara-negara yang tidak memiliki cadangan minyak dan gas sendiri dan harus membelinya menjadi sangat bijaksana pada saat itu.

Oleh karena itu, tipologi umum pembangkit listrik mencakup pembangkit listrik yang beroperasi pada sumber energi non-tradisional atau alternatif. Ini termasuk:

o energi pasang surut;

o energi sungai kecil;

o energi angin;

o energi matahari;

o energi panas bumi;

o energi dari limbah dan emisi yang mudah terbakar;

o energi dari sumber panas sekunder atau limbah dan lain-lain.

Meskipun jenis pembangkit listrik non-tradisional hanya menyumbang beberapa persen dari produksi listrik, namun pengembangan kawasan ini di dunia sangatlah penting, terutama mengingat keragaman wilayah suatu negara. Di Rusia, satu-satunya perwakilan pembangkit listrik jenis ini adalah Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi Pauzhetskaya di Kamchatka dengan kapasitas 11 MW. Stasiun ini telah beroperasi sejak tahun 1964 dan sudah ketinggalan zaman baik secara moral maupun fisik. Tingkat perkembangan teknologi Rusia di bidang ini tertinggal jauh dibandingkan dunia. Di daerah-daerah terpencil atau sulit dijangkau di Rusia, di mana tidak perlu membangun pembangkit listrik besar, dan seringkali tidak ada orang yang melayaninya, sumber listrik “non-tradisional” adalah solusi terbaik.

Prinsip-prinsip berikut akan berkontribusi pada peningkatan jumlah pembangkit listrik yang menggunakan sumber energi alternatif:

o biaya listrik dan panas yang lebih rendah yang diperoleh dari sumber energi non-tradisional dibandingkan dari sumber lainnya;

o peluang di hampir semua negara untuk memiliki pembangkit listrik lokal, menjadikannya independen dari sistem energi umum;

o ketersediaan dan kepadatan yang layak secara teknis, daya untuk penggunaan yang bermanfaat;

o sumber energi terbarukan;

o menghemat atau mengganti sumber daya energi tradisional dan pembawa energi;

o penggantian sumber daya energi yang dieksploitasi dengan transisi ke sumber daya yang lebih ramah lingkungan spesies murni energi;

o meningkatkan keandalan sistem energi yang ada.

Hampir setiap negara memiliki jenis energi ini dan dalam waktu dekat dapat memberikan kontribusi yang signifikan terhadap keseimbangan bahan bakar dan energi dunia.

Matahari, sumber energi yang tidak ada habisnya, menyediakan 80 triliun kilowatt bagi bumi setiap detik, yang berarti beberapa ribu kali lebih banyak daripada semua pembangkit listrik di dunia. Anda hanya perlu tahu cara menggunakannya. Misalnya, Tibet, bagian planet kita yang paling dekat dengan Matahari, menganggap energi matahari sebagai kekayaannya. Saat ini, lebih dari lima puluh ribu tungku tenaga surya telah dibangun di Daerah Otonomi Tibet di Tiongkok. Tempat tinggal dengan luas 150 ribu meter persegi dipanaskan dengan energi matahari, dan rumah kaca tenaga surya dengan luas total satu juta meter persegi telah dibuat.

Meskipun energi surya gratis, menghasilkan listrik dari energi surya tidak selalu cukup murah. Oleh karena itu, para ahli terus berupaya untuk meningkatkan sel surya dan menjadikannya lebih efisien. Rekor baru dalam hal ini dimiliki oleh Boeing Center for Advanced Technologies. Sel surya yang dibuat di sana mengubah 37% sinar matahari yang menerpa menjadi listrik.

Di Jepang, para ilmuwan sedang berupaya meningkatkan sel fotovoltaik berbasis silikon. Jika ketebalan sel surya standar yang ada dikurangi 100 kali lipat, maka sel film tipis tersebut akan membutuhkan bahan baku yang jauh lebih sedikit, yang akan menjamin efisiensi dan efektivitas biaya yang tinggi. Selain itu, bobotnya yang ringan dan transparansi yang luar biasa akan memudahkan pemasangannya pada fasad bangunan dan bahkan pada jendela untuk menyediakan listrik ke bangunan tempat tinggal. Namun karena intensitas sinar matahari tidak selalu sama di semua tempat, meskipun banyak panel surya yang dipasang, bangunan akan memerlukan sumber listrik tambahan. Salah satu solusi yang mungkin untuk masalah ini adalah penggunaan sel surya yang dikombinasikan dengan sel bahan bakar dua sisi. Pada siang hari, ketika sel surya bekerja, kelebihan listrik dapat dialirkan melalui sel bahan bakar hidrogen dan menghasilkan hidrogen dari air. Pada malam hari, sel bahan bakar akan dapat menggunakan hidrogen ini untuk menghasilkan listrik.

Pembangkit listrik bergerak kompak ini dirancang oleh insinyur Jerman Herbert Beuermann. Dengan bobotnya sendiri yang mencapai 500 kg, ia memiliki daya sebesar 4 kW, dengan kata lain mampu mengalirkan arus listrik dengan daya yang cukup ke perumahan di pinggiran kota. Ini adalah unit yang cukup pintar, di mana energi dihasilkan oleh dua perangkat sekaligus - generator angin jenis baru dan satu set panel surya. Yang pertama dilengkapi dengan tiga belahan, yang (tidak seperti roda angin konvensional) berputar pada pergerakan udara sekecil apa pun, yang kedua dilengkapi dengan peralatan otomatis yang dengan hati-hati mengarahkan elemen surya ke arah termasyhur. Energi yang diekstraksi diakumulasikan dalam paket baterai, yang secara stabil memasok arus ke konsumen.

Menantikan saat negara bagian California membutuhkan stasiun pengisian baterai yang nyaman, Southern California Edison berencana untuk mulai menguji stasiun kendaraan bertenaga surya yang pada akhirnya akan menjadi tempat parkir multi-bahan bakar dan berbagai toko. Panel surya di atap stasiun yang terletak di kota Diamond Bar ini akan menyediakan energi untuk mengisi daya kendaraan listrik sepanjang hari kerja, bahkan di musim dingin. Dan surplus yang diterima dari panel tersebut akan digunakan untuk kebutuhan terminal bus itu sendiri. Sudah pada tahun 1981, pesawat pertama di dunia dengan mesin bertenaga panel surya terbang melintasi Selat Inggris. Ia membutuhkan waktu 5,5 jam untuk terbang sejauh 262 km. Dan menurut perkiraan para ilmuwan pada akhir abad terakhir, diperkirakan pada tahun 2000, sekitar 200.000 kendaraan listrik akan muncul di jalan-jalan California. Mungkin kita juga harus memikirkan penggunaan energi matahari dalam skala besar. Khususnya di Krimea dengan “sinar mataharinya”.

Sekilas, angin tampaknya menjadi salah satu sumber energi paling terjangkau dan terbarukan. Berbeda dengan Matahari, ia dapat “bekerja” di musim dingin dan musim panas, siang dan malam, utara dan selatan. Namun angin merupakan sumber energi yang sangat tersebar. Alam tidak menciptakan “deposit” angin dan tidak membiarkannya mengalir di sepanjang salurannya, seperti sungai. Energi angin hampir selalu “menyebar” ke wilayah yang luas. Parameter utama angin - kecepatan dan arah - terkadang berubah dengan sangat cepat dan tidak dapat diprediksi, sehingga kurang “dapat diandalkan” dibandingkan Matahari. Oleh karena itu, ada dua masalah yang perlu diselesaikan agar energi angin dapat dimanfaatkan secara maksimal. Pertama, kemampuan “menangkap” energi kinetik angin dari area maksimal. Kedua, yang lebih penting lagi adalah mencapai keseragaman dan keteguhan aliran angin. Masalah kedua masih sulit dipecahkan. Ada perkembangan menarik untuk menciptakan mekanisme baru yang mendasar untuk mengubah energi angin menjadi energi listrik. Salah satu instalasi ini menghasilkan badai super buatan di dalam dirinya dengan kecepatan angin 5 m/s!

Mesin angin tidak mencemari lingkungan, namun sangat besar dan berisik. Untuk menghasilkan banyak listrik dengan bantuan mereka, dibutuhkan lahan yang luas. Mereka bekerja paling baik di tempat yang angin kencang bertiup. Namun, hanya satu pembangkit listrik berbahan bakar fosil yang dapat menggantikan ribuan turbin angin dalam hal jumlah energi yang dihasilkan.

Saat menggunakan angin, masalah serius muncul: kelebihan energi saat cuaca berangin dan kekurangan energi saat tenang. Bagaimana cara mengumpulkan dan menyimpan energi angin untuk penggunaan di masa depan? Cara paling sederhana terdiri dari fakta bahwa roda angin menggerakkan pompa, yang memompa air ke reservoir yang terletak di atas, dan kemudian air yang mengalir darinya menggerakkan turbin air dan generator arus searah atau bolak-balik. Ada metode dan proyek lain: dari baterai konvensional, meski berdaya rendah, hingga memutar roda gila raksasa atau memompa udara bertekanan ke gua bawah tanah, hingga memproduksi hidrogen sebagai bahan bakar. Tampaknya sangat menjanjikan metode terakhir. Arus listrik dari turbin angin menguraikan air menjadi oksigen dan hidrogen. Hidrogen dapat disimpan dalam bentuk cair dan dibakar di tungku pembangkit listrik tenaga panas sesuai kebutuhan.

Ilmuwan Amerika William Heronimus percaya bahwa cara terbaik untuk memproduksi hidrogen adalah dengan menggunakan energi angin di laut. Untuk itu, ia mengusulkan pemasangan tiang tinggi dengan turbin angin berdiameter 60 m dan generator di dekat pantai. 13 ribu instalasi semacam itu dapat ditempatkan di sepanjang pantai New England (timur laut AS) dan “menangkap” angin timur yang ada. Beberapa unit akan berlabuh di dasar laut dangkal, yang lain akan mengapung di permukaannya. Arus searah dari generator listrik tenaga angin akan menggerakkan pembangkit elektrolisis yang terletak di bagian bawah, dimana hidrogen akan disuplai ke daratan melalui pipa bawah air.

Baru-baru ini, beberapa negara kembali menaruh perhatian pada proyek-proyek yang sebelumnya ditolak karena dianggap tidak menjanjikan. Jadi, khususnya, pada tahun 1982, pemerintah Inggris membatalkan pendanaan publik untuk pembangkit listrik yang menggunakan energi laut: beberapa dari penelitian tersebut dihentikan, beberapa dilanjutkan dengan alokasi yang jelas tidak mencukupi dari Komisi Eropa dan beberapa perusahaan dan perusahaan industri. Alasan penolakan dukungan negara adalah kurangnya efisiensi metode memperoleh listrik “laut” dibandingkan dengan sumber lain, khususnya nuklir.

Pada bulan Mei 1988, terjadi revolusi dalam kebijakan teknis ini. Departemen Perdagangan dan Industri Inggris mendengarkan pendapat kepala penasihat energi T. Thorpe, yang mengatakan bahwa tiga dari enam pembangkit listrik percontohan di negara tersebut telah diperbaiki dan sekarang biaya 1 kWh di antaranya kurang dari 6 pence, yang berada di bawah harga minimum. tingkat daya saing di pasar terbuka. Harga listrik “laut” telah menurun sepuluh kali lipat sejak tahun 1987.

Ombak. Proyek yang paling sempurna adalah “Nodding Duck”, yang diusulkan oleh desainer S. Salter. Kendaraan hias tersebut, yang diguncang ombak, menyediakan energi dengan biaya hanya 2,6 pence per 1 kWh, yang hanya sedikit lebih tinggi dibandingkan biaya listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik berbahan bakar gas terbaru (di Inggris biayanya 2,5 pence), dan jauh lebih rendah dibandingkan dengan pembangkit listrik tenaga nuklir itu (sekitar 4,5 pence per 1 kW/jam).

Perlu dicatat bahwa penggunaan sumber energi alternatif dan terbarukan dapat secara efektif mengurangi persentase emisi zat berbahaya ke atmosfer, yang sampai batas tertentu memecahkan salah satu masalah lingkungan yang penting. Energi laut dapat dianggap sebagai salah satu sumber energi tersebut.

Sekitar 1/5 energi yang dikonsumsi di seluruh dunia dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga air. Hal ini diperoleh dengan mengubah energi jatuhnya air menjadi energi putaran turbin, yang selanjutnya memutar generator yang menghasilkan listrik. Pembangkit listrik tenaga air bisa menjadi sangat kuat. Dengan demikian, stasiun Itapu di Sungai Parana di perbatasan antara Brazil dan Paraguay mengembangkan kapasitas hingga 13.000 juta kW.

Energi sungai-sungai kecil dalam beberapa kasus juga dapat menjadi sumber listrik. Mungkin penggunaan sumber ini memerlukan kondisi tertentu (misalnya, sungai dengan arus kuat), namun di sejumlah tempat di mana pasokan listrik konvensional tidak menguntungkan, pemasangan pembangkit listrik tenaga air mini dapat menyelesaikan banyak masalah lokal. Pembangkit listrik tenaga air tanpa bendungan untuk sungai dan sungai sudah ada. Dilengkapi dengan baterai, mereka dapat menyediakan energi untuk pertanian petani atau ekspedisi geologi, padang rumput transhumance atau bengkel kecil... Kalau saja ada sungai di dekatnya!

Sebuah unit putar dengan diameter 300 mm dan berat hanya 60 kg dibawa keluar ke jeram, ditenggelamkan ke “ski” bawah dan diamankan dengan kabel dari kedua tepian. Selebihnya adalah masalah teknologi: pengganda memutar generator mobil DC 14 volt, dan energi terakumulasi.

Prototipe pembangkit listrik tenaga air mini tanpa bendungan telah berhasil membuktikan dirinya di sungai Gorny Altai.

Kenaikan harga bahan bakar yang tajam, kesulitan dalam memperolehnya, laporan tentang menipisnya sumber daya bahan bakar – semua tanda-tanda nyata dari krisis energi ini telah menyebabkan krisis energi. tahun terakhir di banyak negara terdapat minat yang besar terhadap sumber energi baru, termasuk energi laut.

Energi panas laut. Diketahui cadangan energi di Samudera Dunia sangat besar, karena dua pertiga permukaan bumi (361 juta km 2) ditempati oleh lautan dan samudera - Samudera Pasifik seluas 180 juta km 2 . Atlantik - 93 juta km 2, India - 75 juta km 2. Jadi, energi panas (internal) yang berhubungan dengan panas berlebih pada permukaan air laut dibandingkan dengan perairan dasar, katakanlah, sebesar 20 derajat, memiliki nilai sekitar 10 26 J. Energi kinetik arus laut diperkirakan menjadi sekitar 10 18 J. Namun, sejauh ini masyarakat hanya mampu menggunakan sebagian kecil dari energi ini, itupun dengan biaya investasi modal yang besar dan perlahan-lahan melunasi, sehingga energi tersebut sampai sekarang tampak tidak menjanjikan. .

Dekade terakhir ditandai dengan keberhasilan tertentu dalam penggunaan energi panas laut. Dengan demikian, instalasi mini-OTEC dan OTEC-1 dibuat (OTEC adalah huruf awal dari kata bahasa Inggris Ocean Thermal Energy Conversion, yaitu mengubah energi panas laut menjadi energi listrik). Pada bulan Agustus 1979, pembangkit listrik tenaga panas mini-OTEC mulai beroperasi di dekat Kepulauan Hawaii. Uji coba pengoperasian instalasi selama tiga setengah bulan menunjukkan keandalan yang memadai. Selama pengoperasian terus menerus sepanjang waktu tidak ada gangguan, kecuali masalah teknis kecil yang biasanya muncul saat menguji instalasi baru. Total dayanya rata-rata 48,7 kW, maksimum -53 kW; Instalasi tersebut menyuplai 12 kW (maksimum 15) ke jaringan eksternal untuk muatan, atau lebih tepatnya, untuk mengisi daya baterai. Sisa daya yang dihasilkan digunakan untuk kebutuhan instalasi sendiri. Ini termasuk biaya energi untuk pengoperasian tiga pompa, kerugian pada dua penukar panas, turbin dan generator energi listrik.

Dibutuhkan tiga pompa berdasarkan perhitungan berikut: satu untuk menyuplai air hangat dari laut, yang kedua untuk memompa air dingin dari kedalaman sekitar 700 m, yang ketiga untuk memompa fluida kerja sekunder ke dalam sistem itu sendiri, yaitu. dari kondensor ke evaporator. Amonia digunakan sebagai fluida kerja sekunder.

Unit mini-OTEC dipasang di tongkang. Di bawah dasarnya terdapat pipa panjang untuk menampung air dingin. Pipa tersebut berupa pipa polietilen sepanjang 700 m dengan diameter dalam 50 cm. Pipa tersebut dipasang pada bagian bawah kapal dengan menggunakan kunci khusus, sehingga memungkinkan pemutusan yang cepat jika diperlukan. Pipa polietilen juga digunakan untuk penahan sistem pipa-bejana. Orisinalitas solusi tersebut tidak diragukan lagi, karena pengaturan jangkar untuk sistem OTEC yang lebih kuat yang saat ini sedang dikembangkan merupakan masalah yang sangat serius.

Untuk pertama kalinya dalam sejarah teknologi, instalasi mini-OTEC mampu menyuplai daya yang berguna ke beban eksternal, sekaligus memenuhi kebutuhannya sendiri. Pengalaman yang diperoleh dari pengoperasian mini-OTEC memungkinkan untuk dengan cepat membangun pembangkit listrik termal OTEC-1 yang lebih bertenaga dan mulai merancang sistem yang lebih bertenaga dari jenis ini.

Panas dari bebatuan panas di kerak bumi juga dapat menghasilkan listrik. Melalui sumur yang dibor di batu, air dingin dipompa ke bawah, dan uap yang dihasilkan dari air naik, yang memutar turbin. Jenis energi ini disebut energi panas bumi. Misalnya saja digunakan di Selandia Baru dan Islandia.

Salah satu pemanfaatan kotoran manusia yang paling tidak biasa adalah untuk menghasilkan listrik dari sampah. Masalah tempat pembuangan sampah perkotaan telah menjadi salah satu masalah paling mendesak di kota-kota besar modern. Namun ternyata masih bisa digunakan untuk menghasilkan listrik. Bagaimanapun, inilah yang mereka lakukan di AS, di negara bagian Pennsylvania. Ketika tungku, yang dibangun untuk membakar sampah dan sekaligus menghasilkan listrik untuk 15.000 rumah, mulai menerima bahan bakar yang tidak mencukupi, diputuskan untuk mengisinya kembali dengan sampah dari tempat pembuangan sampah yang sudah ditutup. Energi yang dihasilkan dari limbah menghasilkan pendapatan sekitar $4.000 untuk wilayah tersebut setiap minggunya. Namun yang terpenting adalah volume TPA tertutup mengalami penurunan sebesar 78%.

Ketika terurai di tempat pembuangan sampah, sampah melepaskan gas, 50-55% di antaranya adalah metana, 45-50% adalah karbon dioksida, dan sekitar satu persen adalah senyawa lainnya. Jika sebelumnya gas yang dikeluarkan hanya meracuni udara, kini di Amerika mereka mulai menggunakannya sebagai bahan bakar mesin pembakaran internal untuk menghasilkan listrik. Pada bulan Mei 1993 saja, 114 pembangkit listrik tenaga gas TPA menghasilkan 344 MJ listrik. Yang terbesar, di kota Whittier, menghasilkan 50 MJ per tahun. Pembangkit berkapasitas 12 MW tersebut mampu memenuhi kebutuhan listrik warga 20 ribu rumah. Menurut para ahli, terdapat cukup gas di tempat pembuangan sampah AS untuk mengoperasikan stasiun-stasiun kecil selama 30-50 tahun. Bukankah kita juga harus memikirkan masalah daur ulang sampah? Jika kita memiliki teknologi yang efektif, kita dapat mengurangi jumlah “gundukan” sampah, dan pada saat yang sama secara signifikan mengisi kembali dan mengisi kembali cadangan energi, untungnya, tidak ada “kekurangan bahan mentah” untuk produksinya;

Tampaknya, apa yang lebih tidak menyenangkan daripada pupuk kandang? Banyak masalah yang terkait dengan pencemaran badan air oleh limbah peternakan bulu. Sejumlah besar bahan organik yang masuk ke badan air berkontribusi terhadap pencemarannya.

Diketahui bahwa pabrik pemanas merupakan pencemar aktif terhadap lingkungan, begitu pula peternakan babi dan kandang sapi. Namun, sesuatu yang baik dapat dihasilkan dari kedua kejahatan ini. Hal inilah yang terjadi di kota Pidelhinton di Inggris, di mana teknologi dikembangkan untuk mengubah kotoran babi menjadi listrik. Limbah tersebut dialirkan melalui pipa ke pembangkit listrik, di mana limbah tersebut diproses secara biologis dalam reaktor khusus. Gas yang dihasilkan digunakan untuk menghasilkan listrik, dan limbah yang diolah oleh bakteri digunakan untuk pupuk. Dengan mengolah 70 ton pupuk kandang setiap hari, Anda bisa mendapatkan 40 kWh.

Banyak ahli telah menyatakan keprihatinannya tentang tren yang semakin meningkat menuju elektrifikasi menyeluruh dalam perekonomian dan perekonomian: pembangkit listrik tenaga panas semakin banyak menggunakan bahan bakar kimia, dan ratusan pembangkit listrik tenaga nuklir baru, serta pembangkit listrik tenaga surya, angin, dan panas bumi yang baru lahir. akan beroperasi dalam skala yang lebih besar untuk menghasilkan energi listrik. Oleh karena itu, para ilmuwan sibuk mencari sistem energi baru yang fundamental.

Efisiensi pembangkit listrik tenaga panas relatif rendah. Dalam hal ini, sebagian besar energi hilang bersama dengan limbah panas (misalnya, bersama dengan air hangat yang dikeluarkan dari sistem pendingin), yang menyebabkan apa yang disebut pencemaran termal lingkungan. Oleh karena itu, pembangkit listrik tenaga panas perlu dibangun di tempat yang memiliki cukup air pendingin, atau di daerah berangin di mana pendinginan udara tidak akan berdampak negatif pada iklim mikro. Ditambah lagi masalah keamanan dan kebersihan. Inilah sebabnya mengapa pembangkit listrik tenaga nuklir besar di masa depan harus ditempatkan sejauh mungkin dari daerah padat penduduk. Namun dengan cara ini, sumber listrik dihilangkan dari konsumennya, yang secara signifikan memperumit masalah transmisi listrik.

Transmisi listrik melalui kabel sangat mahal: menghabiskan sekitar sepertiga biaya energi bagi konsumen. Untuk mengurangi biaya, saluran listrik sedang dibangun dengan tegangan yang semakin tinggi - tegangannya akan segera mencapai 1500 kV. Namun saluran tegangan tinggi di atas memerlukan pengasingan lahan yang luas, dan juga rentan terhadap angin yang sangat kencang dan faktor meteorologi lainnya. Namun jalur kabel bawah tanah 10 hingga 20 kali lebih mahal, dan dipasang hanya dalam kasus luar biasa (misalnya, jika hal ini disebabkan oleh pertimbangan arsitektur atau keandalan).

Masalah paling serius adalah akumulasi dan penyimpanan listrik, karena pembangkit listrik beroperasi paling ekonomis pada daya konstan dan beban penuh. Sementara itu, kebutuhan listrik berubah-ubah sepanjang hari, minggu, dan tahun sehingga daya pembangkit harus disesuaikan dengan hal tersebut. Satu-satunya cara untuk menyimpan listrik dalam jumlah besar untuk digunakan di masa depan saat ini adalah dengan menyediakan pembangkit listrik pumped storage, namun hal ini, pada gilirannya, menimbulkan banyak masalah.

Semua masalah yang dihadapi energi modern, menurut banyak ahli, dapat diselesaikan dengan penggunaan hidrogen sebagai bahan bakar dan penciptaan ekonomi energi hidrogen.

Hidrogen, unsur kimia paling sederhana dan paling ringan, dapat dianggap sebagai bahan bakar ideal. Ini tersedia dimanapun ada air. Ketika hidrogen dibakar, air dihasilkan, yang dapat diuraikan kembali menjadi hidrogen dan oksigen, dan proses ini tidak menyebabkan pencemaran lingkungan. Nyala api hidrogen tidak mengeluarkan produk ke atmosfer yang pasti menyertai pembakaran jenis bahan bakar lainnya: karbon dioksida, karbon monoksida, sulfur dioksida, hidrokarbon, abu, peroksida organik, dll. Hidrogen mempunyai nilai kalor yang sangat tinggi: pembakaran 1 g hidrogen menghasilkan 120 J energi panas, dan pembakaran 1 g bensin hanya menghasilkan 47 J.

Hidrogen dapat diangkut dan didistribusikan melalui pipa seperti gas alam. Transportasi bahan bakar melalui pipa adalah cara termurah untuk transfer energi jarak jauh. Selain itu, jaringan pipa diletakkan di bawah tanah sehingga tidak mengganggu lanskap. Jaringan pipa gas memakan lebih sedikit lahan dibandingkan saluran listrik overhead. Transmisi energi dalam bentuk gas hidrogen melalui pipa berdiameter 750 mm dengan jarak lebih dari 80 km akan lebih murah dibandingkan dengan transmisi energi dalam jumlah yang sama dalam bentuk arus bolak-balik melalui kabel bawah tanah. Pada jarak lebih dari 450 km, pengangkutan hidrogen melalui pipa lebih murah dibandingkan menggunakan saluran listrik DC overhead dengan tegangan 40 kV, dan pada jarak lebih dari 900 km, lebih murah dibandingkan menggunakan saluran listrik AC overhead dengan tegangan sebesar 500 meter persegi.

Hidrogen adalah bahan bakar sintetis. Itu dapat diperoleh dari batu bara, minyak, gas alam, atau dengan menguraikan air. Menurut perkiraan, sekitar 20 juta ton hidrogen per tahun diproduksi dan dikonsumsi di dunia saat ini. Setengah dari jumlah ini dihabiskan untuk produksi amonia dan pupuk, dan sisanya digunakan untuk menghilangkan belerang dari bahan bakar gas, metalurgi, untuk hidrogenasi batu bara dan bahan bakar lainnya. Dalam perekonomian modern, hidrogen tetap menjadi bahan kimia dan bukan bahan baku energi.

Metode produksi hidrogen yang modern dan menjanjikan. Saat ini, hidrogen sebagian besar dihasilkan dari minyak (sekitar 80%). Namun ini merupakan proses yang tidak ekonomis dalam hal energi, karena energi yang diperoleh dari hidrogen tersebut harganya 3,5 kali lebih mahal dibandingkan energi dari pembakaran bensin. Selain itu, harga hidrogen terus meningkat seiring dengan naiknya harga minyak.

Sejumlah kecil hidrogen dihasilkan melalui elektrolisis. Memproduksi hidrogen melalui elektrolisis air lebih mahal dibandingkan memproduksinya dari minyak, namun hal ini akan meluas dan menjadi lebih murah dengan berkembangnya energi nuklir. Di dekat pembangkit listrik tenaga nuklir, dimungkinkan untuk menempatkan stasiun elektrolisis air, di mana semua energi yang dihasilkan oleh pembangkit listrik akan digunakan untuk menguraikan air menjadi hidrogen. Benar, harga hidrogen elektrolitik akan tetap lebih tinggi dibandingkan harga arus listrik, namun biaya pengangkutan dan distribusi hidrogen sangat rendah sehingga harga akhir bagi konsumen akan cukup dapat diterima dibandingkan dengan harga listrik.

Saat ini, para peneliti bekerja secara intensif untuk mengurangi biaya proses teknologi untuk produksi hidrogen skala besar melalui dekomposisi air yang lebih efisien, menggunakan elektrolisis uap air suhu tinggi, menggunakan katalis, membran semi-permeabel, dll.

Banyak perhatian diberikan pada metode termolitik, yang (di masa depan) terdiri dari penguraian air menjadi hidrogen dan oksigen pada suhu 2500 °C. Namun para insinyur belum menguasai batasan suhu seperti itu di unit teknologi besar, termasuk yang beroperasi dengan energi nuklir (dalam reaktor bersuhu tinggi, mereka masih hanya mengandalkan suhu sekitar 1000°C). Oleh karena itu, para peneliti berupaya mengembangkan proses multi-tahap yang memungkinkan produksi hidrogen pada suhu di bawah 1000°C.

Pada tahun 1969, Euratom cabang Italia mengoperasikan instalasi produksi hidrogen termolitik, yang beroperasi dengan efisiensi 55% pada suhu 730°C. Kalsium bromida, air dan merkuri digunakan. Air di instalasi diurai menjadi hidrogen dan oksigen, dan sisa reagen bersirkulasi dalam siklus berulang. Instalasi lain yang dirancang beroperasi pada suhu 700–800°C. Reaktor suhu tinggi diyakini akan meningkatkan efisiensi proses tersebut hingga 85%. Saat ini kita tidak dapat memprediksi secara akurat berapa harga hidrogen. Namun jika kita memperhitungkan bahwa harga semua jenis energi modern sedang tren naik, kita dapat berasumsi bahwa dalam jangka panjang, energi dalam bentuk hidrogen akan lebih murah dibandingkan dalam bentuk gas alam, dan kemungkinan dalam bentuk energi listrik. saat ini.

Penggunaan hidrogen. Ketika hidrogen menjadi bahan bakar yang mudah diakses seperti gas alam saat ini, maka hidrogen akan mampu menggantikannya di mana-mana. Hidrogen dapat dibakar di kompor masak, pemanas air, dan tungku yang dilengkapi dengan pembakar yang sedikit atau tidak sama sekali berbeda dengan pembakar modern yang digunakan untuk membakar gas alam.

Ketika hidrogen dibakar, tidak ada produk pembakaran berbahaya yang tersisa. Oleh karena itu, tidak diperlukan sistem untuk menghilangkan produk-produk ini untuk perangkat pemanas yang menggunakan hidrogen. Selain itu, uap air yang dihasilkan selama pembakaran dapat dianggap sebagai produk yang berguna - uap ini melembabkan udara (seperti yang Anda ketahui, di apartemen modern dengan pemanas sentral, udaranya terlalu kering). Dan tidak adanya cerobong asap tidak hanya membantu menghemat biaya konstruksi, tetapi juga meningkatkan efisiensi pemanasan sebesar 30%.

Hidrogen juga dapat berfungsi sebagai bahan baku kimia di banyak industri, misalnya dalam produksi pupuk dan produk makanan, dalam metalurgi dan petrokimia. Ini juga dapat digunakan untuk menghasilkan listrik di pembangkit listrik tenaga panas lokal.

Peran energi dalam pemeliharaan dan pengembangan peradaban lebih lanjut tidak dapat disangkal. Dalam masyarakat modern sulit untuk menemukan setidaknya satu bidang aktivitas manusia yang tidak memerlukannya secara langsung atau tidak langsung lebih banyak energi daripada yang dapat diberikan oleh otot manusia.

Konsumsi energi merupakan indikator penting dari standar hidup. Pada masa itu, ketika seseorang memperoleh makanan dengan mengumpulkan buah-buahan hutan dan berburu binatang, ia membutuhkan energi sekitar 8 MJ per hari. Setelah menguasai api, nilai ini meningkat menjadi 16 MJ; pada masyarakat agraris primitif menjadi 50 MJ, dan pada masyarakat yang lebih maju menjadi 100 MJ.

Sumber energi tradisional masih menempati posisi terdepan dalam industri kelistrikan global. Namun, untuk setiap meter kubik gas atau ton minyak baru, Anda harus pergi lebih jauh ke utara atau timur, mengubur diri Anda lebih dalam ke dalam tanah. Tidak mengherankan jika harga minyak dan gas akan semakin mahal setiap tahunnya. Selain itu, sumber daya alam terbatas, dan pada akhirnya, umat manusia akan terpaksa beralih ke penggunaan energi nuklir secara luas, dan kemudian sepenuhnya ke energi angin, matahari, dan bumi.

Energi alternatif dapat digunakan dimana saja hanya ketika bahan bakar tradisional menjadi sangat langka sehingga harganya menjadi sangat tinggi; atau ketika krisis lingkungan membawa umat manusia ke jurang kehancuran diri. Saat ini, kemungkinan efek rumah kaca dapat dikurangi secara signifikan dan semua area yang tidak ramah lingkungan dapat dihilangkan melalui penggunaan energi alternatif yang ramah lingkungan. Namun, hal ini belum terjadi karena rendahnya profitabilitas konstruksi tersebut. Tak seorang pun ingin menginvestasikan uangnya pada sesuatu yang hanya akan membuahkan hasil dalam beberapa abad. Lagipula pekerjaan persiapan menggunakan sumber energi alternatif sangatlah mahal, selain itu, tidak selalu aman bagi manusia dan lingkungan. Oleh karena itu, kita tidak boleh mengharapkan sumber listrik yang “benar” dapat segera dioperasikan dalam waktu dekat.

1. Volkov S.G., Pembangkit Listrik Tenaga Air, St.Petersburg, 1997.

2. Neporozhny P.S., Popkov V.I., Sumber daya energi dunia, M., Energoatomizdat, 1995.

3. Sumber energi. Fakta, Masalah, Solusi, M., Sains dan Teknologi, 1997.

1. Momen organisasi.

- Kami sedang mempelajari bagian “Geografi sumber daya alam dunia.”

Sebelum kita mulai mengenalnya topik baru Dalam pelajaran ini, kami akan memilih 2 orang yang akan bekerja dengan sumber daya Internet dan mencari jawaban atas pertanyaan yang diajukan kepada mereka.

Pertanyaan. 1) Berikan contoh sumber energi alternatif yang tidak dibahas di kelas. Tunjukkan apa esensinya. (Tidak termasuk sumber daya mineral, air, tanah, hutan dan laut).

2) Sumber daya rekreasi dapat dibagi menjadi kelompok apa? (jangan pertimbangkan klasifikasi yang diberikan dalam buku teks di halaman 121)

2. TZM.

Jenis sumber daya alam apa saja yang sudah kita temui?

Topik pelajaran kita hari ini disebut “Jenis Sumber Daya Alam yang Menarik”, dan di buku teks topiknya adalah “Jenis Sumber Daya Alam Lainnya”. (slide 1) Mengapa jenis lain, apa saja jenis sumber daya alam lainnya? Bagaimana kamu mengerti?

Ini adalah sumber energi alternatif dan sumber daya rekreasi.

Apa yang ingin kita pelajari di kelas? (slide 2)

Hari ini kita tidak hanya akan mengingat apa saja jenis sumber daya alam tersebut, tetapi kita akan mengidentifikasi keanekaragamannya di planet kita, mengevaluasinya, dan membuat peta geografinya.

Di kelas kita akan berbaikan proyek - peta “Jenis pembangkit listrik alternatif dan sumber daya rekreasi dunia” dan Anda akan menjadi peserta aktif dalam proyek kami.

Untuk membuat proyek pada pelajaran terakhir, kami dibagi menjadi kelompok kecil yang terdiri dari 3 orang. Di setiap kelompok, dipilih seorang pemimpin, penyelenggara dan desainer. Setiap kelompok akan mengerjakan proyeknya masing-masing, yang harus dipresentasikan di akhir pelajaran. Pertahanan proyek dipikirkan dengan menggunakan pertanyaan-pertanyaan yang diberikan kepada Anda di lembar.

3. Materi baru.

Hal pertama yang akan kita kenali hari ini adalah sumber energi alternatif. (slide 3)

Ada sumber energi tradisional dan non-tradisional.

– Apa sajakah sumber energi tradisional?

– Mengapa sumber daya bahan bakar, energi air, dan energi nuklir dianggap sebagai sumber energi tradisional?

Apa lagi yang kita sebut sebagai sumber energi non-tradisional?

– Daftar sumber energi alternatif.

Mengapa disebut alternatif?

Semua pembangkit listrik tradisional (pembangkit listrik tenaga panas, pembangkit listrik tenaga air, pembangkit listrik tenaga nuklir) masing-masing menghasilkan lebih dari 99% dari seluruh energi global, pembangkit listrik alternatif - kurang dari 1%.

Prospek energi termonuklir telah dibicarakan sejak lama. Apa yang dimaksud dengan termonuklir? (slide 4)

Hal ini dapat membuat seseorang tidak bergantung pada sumber energi tradisional. Terlepas dari semua upaya para ilmuwan, bahkan instalasi termonuklir eksperimental pun belum dapat dibuat. Namun upaya ke arah ini telah dilakukan dengan intensitas yang tiada henti selama beberapa dekade.

Bekerja dengan teks buku teks.

Mari mengenal sumber energi alternatif, mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi penempatan pembangkit listrik dan permasalahan penempatannya. Untuk melakukan ini, isi tabelnya. (teks pelajaran halaman 117-119)

Sumber non-tradisional	Faktor-faktor yang mempengaruhi penempatan	Masalah	Negara
Energi matahari - energi matahari
			Islandia, Amerika Serikat bagian barat, Selandia Baru, Filipina, Italia, Meksiko, Jepang.
	Daerah yang anginnya bertiup terus-menerus dan merata.
		biaya konstruksi yang tinggi dan daya yang bervariasi sepanjang hari

Bekerja dengan peta kontur.

Kami akan memeriksa tabel dan pada saat yang sama, dengan menggunakan simbol, membuat plot pada peta kontur negara-negara yang memiliki pembangkit listrik yang menggunakan bahan bakar alternatif. (slide 5 - 12)

Sumber energi alternatif apa lagi yang belum dibahas di kelas? (slide 13-15)

Kesimpulan.

Jadi, industri energi alternatif masih dalam masa pertumbuhan dan sangat menjanjikan karena mengurangi ketergantungan manusia pada sumber bahan bakar mineral yang tidak ada habisnya.

Kenali sumber daya rekreasi dunia.

Bagaimana Anda memahami apa yang dimaksud dengan sumber daya rekreasi? (slide 16)

Rekreasi adalah pemulihan kekuatan jasmani dan rohani seseorang yang dihabiskan dalam proses kehidupan, meningkatkan kesehatan dan kinerjanya

Sumber daya rekreasi adalah benda-benda alam dan buatan yang mempunyai sifat-sifat seperti keunikan, nilai sejarah atau seni, daya tarik estetika, dan nilai kesehatan.

DI DALAM dekade terakhir pentingnya sumber daya ini telah meningkat. Hal ini disebabkan oleh kenyataan bahwa seseorang berhenti bekerja demi kelangsungan hidup (atau peduli untuk mendapatkan makanan sehari-hari - untuk hari ini dan besok), dan mulai memikirkan tentang istirahat dan kesenangan yang terkait dengannya, di mana perjalanan mengambil tempat tertentu. . Belakangan jenis rekreasi ini dikenal dengan nama pariwisata.

Ada turis dimana-mana! Ada perusahaan perjalanan yang mengunjungi Kutub Utara dan Selatan, mendaki Everest, mengelilingi dunia dan banyak lagi. (slide 17)

Dengan demikian, “ledakan pariwisata” muncul. Apa itu dan apa hubungannya dengan “ledakan pariwisata” dalam beberapa dekade terakhir? Teks buku teks halaman 120.

Ada banyak jenis sumber daya rekreasi. Mereka dapat digabungkan menjadi dua kelompok. (slide 18)

Lihatlah Gambar 63 di halaman 121, isi diagram di buku catatan Anda, lengkapi dengan contoh dari buku teks atau contoh Anda sendiri.

(memeriksa diagram yang sudah selesai) (slide 19-22)

Karena salah satu jenis sumber daya rekreasi adalah sumber daya budaya dan sejarah, berikut ini Perhatian khusus harus diberikan kepada situs warisan budaya dan alam dunia.

(pesan dari siswa 1) (slide 23-26)

Sumber daya rekreasi apa lagi yang dapat dibagi? (slide27)

Pertimbangkan anamorphosis perjalanan wisata internasional.

(slide 28)

Peta ditampilkan dalam bentuk yang terdistorsi, karena negara-negara yang menerima banyak wisatawan sepanjang tahun dipenuhi dengan jus dan membengkak, dan negara-negara yang menerima sedikit perjalanan wisata berkurang ukurannya dibandingkan dengan garis besarnya yang sebenarnya.

Peta tersebut menunjukkan bahwa Eropa Barat menjadi tujuan terpopuler wisatawan internasional. Wilayah ini menerima 46% kunjungan wisatawan dunia. 0,1% perjalanan wisata global ditujukan ke wilayah Afrika Tengah

Sebagai tujuan wisata, Andorra menerima 45 kunjungan per orang dalam populasi setiap tahunnya. Angka yang setara untuk Monaco dan Bahama masing-masing adalah 7 dan 5.

Mari kita telusuri dinamika pariwisata internasional dari tahun 1950 hingga 2005. Kesimpulan apa yang dapat diambil dari diagram ini? (slide 29)

Ada banyak sekali negara yang memiliki sumber daya rekreasi. Ini termasuk Perancis, Italia, Jerman, India, Turki, Meksiko, Mesir, Rusia... Namun yang paling populer adalah negara dan wilayah di mana sumber daya alam dan rekreasi yang kaya dipadukan dengan atraksi budaya dan sejarah.

Bekerja dengan peta kontur.

Lengkapi peta “Jenis pembangkit listrik alternatif dan sumber daya rekreasi dunia” - berikan 2-3 contoh negara untuk setiap kelompok sumber daya rekreasi. (slide 30)

Kesimpulan.

Gaya hidup modern telah menyebabkan ledakan rekreasi. Kunjungan wisatawan berbagai negara perdamaian. Sumber daya rekreasi tidak hanya berupa benda alam, tetapi juga benda antropogenik.

Perlindungan proyek.

Pikirkan tentang nama kartu Anda. Mengapa Anda memilih nama ini?

Pikirkan baik-baik simbol untuk setiap jenis pembangkit listrik alternatif. Mengapa Anda memilih simbol-simbol khusus ini?

Apakah menarik bagi Anda untuk mengatasi masalah ini?

Apakah menarik bagi Anda untuk bekerja dengan orang-orang dalam kelompok ini?

5) Apakah Anda ingin mengubah proses pengerjaan suatu proyek? Mengapa?

4. Pekerjaan rumah.

Tulis esai tentang salah satu topik: “Sumber energi non-konvensional: pro dan kontra” atau “Sumber daya rekreasi dunia.”

R/t hal. 52 – 54 semua tugas.

(Esai adalah genre prosa jurnalistik filosofis, kritis ilmiah, historis-biografis, yang menggabungkan posisi individu penulis yang tegas dengan presentasi yang santai, seringkali paradoks, berfokus pada pidato sehari-hari.)

Mengirimkan karya bagus Anda ke basis pengetahuan itu sederhana. Gunakan formulir di bawah ini

Kerja bagus ke situs">

Pelajar, mahasiswa pascasarjana, ilmuwan muda yang menggunakan basis pengetahuan dalam studi dan pekerjaan mereka akan sangat berterima kasih kepada Anda.

Diposting pada http: www. terbaik. ru/

Kementerian Pendidikan dan Ilmu Pengetahuan Republik Kazakhstan

Universitas Nasional Eurasia dinamai menurut namanya. L.N. Gumilyov

Jurusan: Geografi Fisik dan Ekonomi

DIPLOMAPEKERJAAN

Padatema: Geografi modern energi alternatif di Kazakhstan

Diselesaikan oleh: Isbulatova A.D.

ASTAN 2012

Daftar Singkatan

Glosarium

Perkenalan

1. Kecenderungan modern dan prospek pengembangan energi global

1.1 Produksi dunia, konsumsi listrik dan geografi distribusi pembawa energi utama menurut wilayah di dunia

1.2 Geografi modern penggunaan sumber energi alternatif di dunia

1.3 Metode modern pembangkitan listrik dan energi angin di dunia

2. Kondisi saat ini, tren dan prospek perkembangan industri tenaga listrik di Kazakhstan

2.1 Analisis situasi saat ini dan prospek pengembangan industri tenaga listrik di Kazakhstan

2.2 Pasar tenaga listrik Republik Kazakhstan

3. Pengembangan dan pemanfaatan sumber energi listrik alternatif di Kazakhstan

3.1 Tren saat ini dan prospek pengembangan energi angin di Kazakhstan

3.2 Manfaat ekonomi dan manfaat sosial dari pengembangan energi angin di Kazakhstan

Kesimpulan

Daftar sumber yang digunakan

Aplikasi

Daftar Singkatan

CDM - Mekanisme Pembangunan Bersih

CIS - Persemakmuran Negara-Negara Merdeka

COP - Konferensi Para Pihak (UNFCCC)

AO - Penilaian akhir

GEF - Fasilitas Lingkungan Global

GW - Gigawatt - satuan daya yang setara dengan 1.000.000.000 watt

GWh - Gigawatt per jam - satuan energi yang setara dengan 1.000.000.000 watt jam

KEA - Sistem Tenaga Listrik Kazakhstan

KEGOC - Perusahaan Manajemen Jaringan Listrik Kazakhstan

KOREM - Operator pasar listrik dan kapasitas Kazakhstan

Kementerian ESDM - Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral

MINT - Kementerian Perindustrian dan Teknologi Baru

SOS - Penilaian jangka menengah

MW - Megawatt - satuan daya sama dengan 1.000.000 watt

MWh - Megawatt per jam - satuan energi yang setara dengan 1.000.000 watt jam

NEAP - Rencana Aksi Nasional untuk Perlindungan Lingkungan di Kazakhstan

PIU - Kelompok Pelaksana Proyek

OPEC - Organisasi Negara-negara Pengekspor Minyak

UNDP - Program Pembangunan PBB

UNEP - Program Lingkungan Perserikatan Bangsa-Bangsa

REK - Perusahaan Jaringan Listrik Daerah

TWh - Terawatt per jam - satuan energi yang setara dengan 1.000.000.000.000 watt jam

PPA - Perjanjian dan pengadaan energi

GLosarium

Nasional tenaga listrik sistem (NES), diwakili oleh Perusahaan Operasi Jaringan Listrik Kazakhstan JSC (KEGOC). Itu dibentuk atas dasar jaringan listrik pembentuk sistem (antarnegara bagian dan antarwilayah) 220-500-1150 kV.

Daerah jaringan listrik perusahaan (REC), memuat jaringan distribusi 110 kV ke bawah dan menyelenggarakan fungsi transmisi energi listrik pada tingkat regional.

Produsen listrik - pembangkit listrik mandiri atau terintegrasi dengan fasilitas industri besar.

Konsep lebih jauh perkembangan pasar hubungan V industri tenaga listrik Republik Kazakstan . Hal ini terutama ditujukan untuk mengkonsolidasikan dan mengembangkan prinsip pembagian fungsi berikut antara para peserta di pasar energi: · produksi energi listrik; transmisi dan distribusi energi listrik; penyediaan (penjualan) energi listrik kepada konsumen akhir. Konsep ini memberikan perbedaan yang jelas antara dua tingkat sistem energi Kazakhstan: pasar listrik grosir dan eceran.

Terdesentralisasi pasar. Di sini, pelaku pasar grosir (pembeli dan penjual listrik) mengadakan perjanjian jual beli bilateral langsung satu sama lain. Untuk berpartisipasi dalam pasar energi grosir

perusahaan atau konsumen harus memenuhi kriteria tertentu. Secara khusus, memasok/mengkonsumsi setidaknya 1 MW rata-rata daya listrik harian.

Terpusat pasar adalah semacam pertukaran dimana pesertanya menjual dan membeli listrik. Subjek utama perdagangan di pasar ini adalah kontrak pasokan harian (pasar spot), serta kontrak pasokan energi jangka menengah dan panjang (kontrak forward). Pada saat Konsep ini diadopsi, volume perdagangan spot hanya menyumbang 1% dari total jumlah kontrak yang diselesaikan. Yang lainnya adalah perjanjian jual beli bilateral langsung.

Menyeimbangkan pasar listrik secara “real time” menjalankan fungsi menyelesaikan secara fisik ketidakseimbangan yang muncul antara nilai kontraktual dan nilai aktual aliran listrik. Operator sistem (KEGOC) menghilangkan ketidakseimbangan yang muncul melalui penggunaan kapasitas cadangan. Untuk tujuan ini, lembaga pemerintah dan KEGOC akan mengidentifikasi pembangkit listrik tertentu di mana cadangan listrik berada. Pelaku pasar yang membiarkan kelebihan volume konsumsi kontraktual atau penurunan produksi listrik harus membayar layanan operator sistem untuk mengatasi ketidakseimbangan yang muncul.

Pasar sistemik Dan bantu jasa. Penjual/pembeli utama di pasar ini adalah operator sistem - KEGOC. Sebagai penjual, ia memberikan layanan serupa kepada semua peserta di pasar grosir dengan layanan yang serupa dengan yang disediakan oleh perusahaan jaringan listrik regional di pasar ritel. Termasuk di dalamnya transmisi energi listrik melalui jaringan Sistem Energi Nasional (220-500-1150 kV); teknis pengiriman pasokan ke jaringan dan konsumsi energi listrik; pengaturan tenaga listrik dalam proses transmisi dan pengiriman energi listrik. Semua layanan di atas diklasifikasikan oleh undang-undang Kazakhstan sebagai monopoli alami.

Pengecerpasarlistrikenergi Prinsip pemisahan fungsi terlihat lebih jelas pada struktur baru pasar listrik ritel, yang struktur organisasinya terdiri dari tiga kelompok entitas yang mandiri secara ekonomi.

Penghasil energiperusahaan. Saat ini, produksi energi listrik tidak termasuk dalam daftar kegiatan yang termasuk dalam lingkup monopoli alami. Akibatnya, produsen energi disamakan dengan perusahaan produksi biasa, yang tujuan utamanya adalah penjualan produk mereka secara efektif (dalam pada kasus ini- energi listrik). Persaingan bebas dan tidak adanya kontrol antimonopoli yang ketat di masa depan harus menjadi insentif bagi pengembangan industri penghasil energi, peningkatan efisiensi pembangkit listrik dan pengenalan teknologi produksi baru.

Daerahjaringan listrikperusahaan(REK) menempati tempat khusus dalam sistem pasar ritel, karena dari semua subjeknya, kegiatan RECslah yang paling tunduk pada peraturan negara. tenaga listrik alternatif tenaga angin

Pasokan energiperusahaan. Saat ini, menurut Kementerian Energi, lebih dari 500 perusahaan memiliki izin untuk melakukan kegiatan penyediaan energi. Penting untuk dicatat bahwa persyaratan teknologi untuk perusahaan pemasok energi berbeda secara signifikan dengan persyaratan untuk perusahaan penghasil energi atau REK, sehingga sangat memudahkan penciptaannya. Jadi, misalnya untuk kegiatan suatu perusahaan penghasil energi diperlukan suatu instalasi pembangkit untuk produksi tenaga listrik (power plant), dan untuk sistem distribusi dan distribusinya diperlukan suatu sistem saluran tenaga listrik dengan berbagai kapasitas dan langkah. -gardu induk.

Perkenalan

RelevansiTopikriset

Abad ke-20 sudah berlalu - abad minyak dan gas. Ekstraksi dan konsumsi sumber daya ini, yang menggantikan kayu dan batu bara pada awal abad ini, terus meningkat setiap tahunnya. Minyak memainkan peran penting dalam perkembangan peradaban manusia. Hal ini memungkinkan umat manusia untuk bergerak keliling dunia lebih cepat - bepergian, terbang, berenang menggunakan mesin pembakaran internal, memanaskan diri, mengembangkan kompleks pertanian, dan meningkatkan durasi dan kualitas hidup manusia.

Cadangan minyak terbukti dunia terkonsentrasi di Timur Tengah. Lima negara Timur Tengah memiliki hampir 2/3 cadangan global: Arab Saudi (25%), Irak (11%), UEA (9%), Kuwait (9%) dan Iran (9%). Di luar Timur Tengah, cadangan terbesar berada di Venezuela (7%) dan Rusia – hampir 5% dari cadangan minyak dunia.

Minyak telah dan terus memberikan dampak besar terhadap tingkat pembangunan Kazakhstan: pada kesejahteraan masyarakat; dalam hal kemampuan pertahanan negara, dalam kebijakan dalam dan luar negeri, ini adalah salah satu fondasi perekonomian Rusia, sumber pendapatan ekspor negara yang paling penting.

Namun cadangan minyak, gas alam, dan batu bara semakin menipis, dan kini umat manusialah yang paling menghadapi dampaknya pertanyaan sebenarnya apa yang harus dilakukan ketika kehabisan? Jika para ilmuwan tidak menemukan alternatif sumber energi tradisional, planet ini akan berada di ambang bencana. Namun jauh sebelum cadangan minyak, gas, dan batu bara habis (menurut perkiraan paling optimis, minyak akan habis dalam 30-40 tahun), cadangan minyak akan menjadi sangat mahal sehingga penggunaannya untuk tujuan seperti pergerakan melalui udara , darat dan air yang menggunakan transportasi tradisional, akan dikecualikan.

Oleh karena itu, tugas penting negara kita saat ini adalah menjamin keamanan energinya. Masalah ini khususnya dapat diatasi dengan mengembangkan langkah-langkah penghematan energi dan pengembangan sumber energi alternatif. Untuk ini, Kazakhstan memiliki hampir semua kemungkinan: pendanaan yang diperlukan berasal dari penjualan minyak, gas, batu bara dan ilmuwan terbaik di dunia, dan teknologi revolusioner yang telah diuji dalam praktiknya. Sayangnya, teknologi tersebut belum tersebar luas.

Berdasarkan ini, di kami pekerjaan diploma Keadaan saat ini dan tren energi global, kompleks bahan bakar dan energi, produksi listrik dan perkembangan sektor energi Kazakhstan, keadaan saat ini dan prospek pengembangan energi angin di Kazakhstan dipertimbangkan.

Target riset : Karakteristik geografi fasilitas energi alternatif di Kazakhstan pada contoh perkembangan pasar energi angin Kazakhstan.

Berdasarkan tujuan penelitian, kami mempertimbangkan solusi berikut ini tugas : ciri-ciri geografi modern penggunaan sumber energi alternatif di dunia dan metode pembangkitan listrik dan energi angin di dunia; analisis situasi saat ini dan prospek pengembangan industri tenaga listrik di Kazakhstan dan keadaan pasar tenaga listrik Republik Kazakhstan saat ini; mengidentifikasi tren saat ini, prospek pengembangan energi angin di Kazakhstan dan menentukan sistem manfaat ekonomi dan sosial dari pengembangan energi angin di Kazakhstan.

Kebaruan ilmiah dan signifikansi teoretis dari penelitian ini terletak pada:

Dalam gambaran berbasis ilmiah tentang tren produksi dunia saat ini, konsumsi listrik, gambaran geografi distribusi pembawa energi utama menurut wilayah dunia. Karakteristik isi jenis utama sumber energi alternatif dan metode pembangkitan listrik dan energi angin dalam produksi listrik global; - dalam analisis ilmiah tentang situasi saat ini dan identifikasi tren yang menjanjikan dalam pengembangan industri tenaga listrik di Kazakhstan. Karakteristik keadaan pasar listrik Republik Kazakhstan saat ini sehubungan dengan pelaksanaan Program Energi Nasional; - dalam mengidentifikasi, mengkarakterisasi tren saat ini, prospek pengembangan energi angin di Kazakhstan dan menentukan sistem manfaat ekonomi dan sosial dari pengembangan energi angin di Kazakhstan di masa depan sehubungan dengan implementasi proyek “Inisiatif Kazakhstan untuk Perkembangan Pasar Energi Angin”.

Di dalam dikelola relevansi topik dibuktikan, maksud dan tujuan ditentukan, dan deskripsi singkat tentang bagian utama dari tesis yang disajikan diberikan.

DI DALAM Pertama bab « MODERNTRENDANPROSPEKPERKEMBANGANDUNIAENERGI" karakteristik arah utama produksi dan konsumsi listrik dunia diberikan. Geografi modern distribusi sumber daya energi utama menurut wilayah di dunia, berdasarkan indikator statistik, telah terungkap. Deskripsi berbasis ilmiah tentang geografi modern tentang penggunaan sumber energi alternatif di wilayah dan negara yang secara historis memiliki sumber daya angin seperti Denmark, Jerman, Spanyol, AS, Cina, dan India diberikan energi di dunia dijelaskan.

Di dalam Kedua bab « MODERNNEGARA,TRENDANPROSPEKPERKEMBANGANINDUSTRI TENAGA LISTRIKKAZAKHSTAN" analisis situasi saat ini dan prospek pengembangan industri tenaga listrik di Kazakhstan diberikan dan tren terkini dalam pengembangan dan perluasan pasar tenaga listrik Republik Kazakhstan diidentifikasi sehubungan dengan penerapan Angin Nasional Program Pengembangan Energi hingga tahun 2015. dengan tujuan hingga tahun 2030.

DI DALAM ketiga bab "PERKEMBANGANDANPENGGUNAANALTERNATIFSUMBERLISTRIKENERGIDI DALAMKAZAKHSTAN" diberikan uraian tentang tren dan prospek terkini pengembangan energi angin di Kazakhstan, yang dilaksanakan atas dasar kerja sama Kementerian Sains dan Teknologi Republik Kazakhstan dan tim proyek UNDP di bidang pengembangan energi angin . Sistem manfaat ekonomi dan sosial dari pengembangan energi angin di Kazakhstan telah diidentifikasi untuk lebih mengembangkan basis ilmiah, teknis dan industri di sektor energi angin. Pendekatan berbasis ilmiah untuk mencapai tujuan ini dan hasil yang diharapkan dari keberhasilan pelaksanaan Program Pengembangan Energi Angin Nasional diuraikan.

StrukturDanvolumebekerja. Tesis terdiri dari pendahuluan, tiga bab, kesimpulan, berisi lebih dari 80 halaman teks yang diketik komputer, 4 tabel, 24 judul literatur bekas.

1. Tren dan prospek perkembangan energi global saat ini

1.1 Produksi dunia, konsumsi listrik dan geografi distribusi pembawa energi utama menurut wilayah di dunia

Industri tenaga listrik adalah salah satu sektor dengan pertumbuhan tercepat dalam perekonomian dunia. Hal ini disebabkan karena tingkat perkembangannya merupakan salah satu faktor penentu keberhasilan pembangunan perekonomian secara keseluruhan. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa saat ini listrik merupakan bentuk energi yang paling universal. Dibandingkan pertengahan abad lalu, pembangkitan listrik telah meningkat lebih dari 15 kali lipat dan sekarang mencapai sekitar 14,5 miliar kWh, hal ini disebabkan oleh peningkatan konsumsi oleh negara-negara berkembang terbesar yang bergerak menuju industrialisasi. Jadi, selama 5 tahun terakhir, konsumsi energi di Tiongkok telah meningkat sebesar 76%, India - sebesar 31%, Brasil - sebesar 18%. Pada tahun 2007, dibandingkan tahun 2002, konsumsi energi absolut menurun di Jerman sebesar 5,8%, di Inggris sebesar 2,7%, di Swiss sebesar 2,0, dan di Prancis sebesar 0,6%. Pada saat yang sama, konsumsi energi di Amerika Serikat terus meningkat. Sekarang mereka menghasilkan 4 miliar kWh setiap tahunnya. Di Cina sebesar 7,7% dengan keluaran tahunan 1,3 miliar kWh, di India - 6,8%, di Brasil - 6,1%.

Dalam hal total produksi listrik, wilayahnya dapat diatur sebagai berikut: Amerika Utara, Eropa Barat, Asia, CIS, di mana Rusia memimpin dengan 800 juta kWh per tahun, Amerika Latin, Afrika, Australia.

Di negara-negara kelompok pertama, sebagian besar listrik dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga panas (pembakaran batu bara, bahan bakar minyak, dan gas alam). Ini termasuk Amerika Serikat, sebagian besar negara-negara Eropa Barat dan Rusia.

Kelompok kedua mencakup negara-negara di mana hampir semua listrik dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga panas. Ini adalah Afrika Selatan, Cina, Polandia, Australia (yang sebagian besar menggunakan batu bara sebagai bahan bakar) dan Meksiko, Belanda, Rumania (kaya akan minyak dan gas).

Kelompok ketiga dibentuk oleh negara-negara yang pangsa pembangkit listrik tenaga airnya besar atau sangat besar (di Norwegia mencapai 99,5%). Ini adalah Brasil (sekitar 80%), Paraguay, Honduras, Peru, Kolombia, Swedia, Albania, Austria, Ethiopia, Kenya, Gabon, Madagaskar, Selandia Baru (sekitar 90%). Namun dalam hal indikator absolut produksi energi dari pembangkit listrik tenaga air, Kanada, Amerika Serikat, Rusia, dan Brasil adalah pemimpin di dunia. Pembangkit listrik tenaga air sedang memperluas kapasitasnya secara signifikan di negara-negara berkembang.

Kelompok keempat terdiri dari negara-negara dengan pangsa energi nuklir yang tinggi. Ini adalah Prancis, Belgia dan Republik Korea.

Dalam dekade terakhir, telah muncul beberapa tren penting dalam perkembangan energi global, yang jika tidak dikendalikan dapat mengancam keberlanjutan kawasan ini. Tren ini meliputi:

Mengubah hubungan antara konsumen dan produsen, meningkatkan persaingan untuk mendapatkan sumber daya energi yang terbatas;

Tingkat pertumbuhan konsumsi energi yang tinggi;

Perubahan proporsi konsumsi energi regional;

Porsi konsumsi bahan bakar fosil yang tinggi dan volume yang terus meningkat;

Perlambatan pertumbuhan pasokan energi;

Masalah penjaminan investasi dalam pengembangan sektor energi;

Mengubah struktur pasokan energi dan meningkatkan peran masing-masing pemasok;

Meningkatnya harga energi, ketidakstabilan harga;

Meningkatnya ketegangan dalam memenuhi kebutuhan energi transportasi dan ketidakseimbangan dalam penyulingan minyak;

Pertumbuhan perdagangan internasional sumber daya energi, pengembangan komponen infrastruktur pasokan energi dan semakin parahnya risiko terkait;

Meningkatnya risiko politik, termasuk risiko transit.

Masing-masing tren tersebut akan dibahas lebih rinci di bawah.

Mengubah hubungan antara konsumen dan produsen, meningkatkan persaingan untuk mendapatkan sumber daya energi yang terbatas

Situasi sektor energi global saat ini ditandai dengan semakin parahnya kontradiksi antara para pemain utama di pasar energi internasional. Praktik hubungan antara produsen dan konsumen sumber daya energi, yang berkembang pada kuartal terakhir abad ke-20, sudah ketinggalan zaman. Mekanisme yang ada untuk mengatur pasar energi global kini semakin buruk, dan semakin ketatnya persaingan antar konsumen, yang dipicu oleh munculnya pemain-pemain kuat seperti Tiongkok dan India, menjadi semakin jelas.

Meskipun konsumen utama sumber daya energi adalah negara-negara maju dan negara-negara berkembang di Asia, sebagian besar cadangan hidrokarbon dunia terkonsentrasi di sekelompok kecil negara-negara berkembang dan negara-negara dengan perekonomian dalam transisi. Konsumen besar seperti Amerika Serikat, Uni Eropa, dan Tiongkok memusatkan sumber daya ekonomi dan politik untuk berekspansi ke pasar yang sama, sehingga menyebabkan meningkatnya persaingan.

Sebagai responnya, kebijakan negara-negara produsen mengenai akses terhadap cadangan hidrokarbon nasional berubah, begitu pula strategi perusahaan-perusahaan milik negara yang menguasai sumber daya hidrokarbon utama dunia. Perusahaan-perusahaan milik negara dengan cadangan besar berupaya mengembangkan pengolahan dan berpartisipasi dalam struktur transportasi dan pemasaran modal. Pada gilirannya, perusahaan-perusahaan transnasional, yang mengendalikan kapasitas penyulingan, skema transportasi dan logistik serta distribusi hidrokarbon, sedang menjalankan strategi untuk meningkatkan basis sumber daya mereka. Kontradiksi ini semakin parah dan dalam dekade mendatang akan menjadi salah satu tren yang menentukan perkembangan energi dunia.

Oleh karena itu, faktor penting yang menentukan kuatnya kinerja perekonomian dunia pada periode saat ini adalah tingginya tingkat pertumbuhan yang luar biasa (menurut standar historis) di negara-negara berkembang dan di negara-negara dengan perekonomian dalam transisi. Meskipun tingkat pertumbuhan di negara-negara maju tetap dipertahankan atau bahkan menurun, terdapat kesenjangan jangka panjang yang terus-menerus dalam tingkat pembangunan di sejumlah negara berkembang terkemuka, terutama Tiongkok dan India. Tren-tren ini, ditambah dengan pulihnya pertumbuhan di Rusia dan relatif kuatnya pertumbuhan di Brasil, menjadi kenyataan dalam prediksi mengenai konfigurasi baru kekuatan ekonomi global yang menguntungkan kelompok negara-negara tersebut, yang hingga saat ini dianggap sebagai peristiwa yang tidak mungkin terjadi dan tidak akan terjadi lagi.

Meningkatnya kontradiksi kelembagaan antara konsumen dan produsen hidrokarbon terjadi karena tingginya tingkat pertumbuhan konsumsi energi dalam perekonomian global dan meskipun harga energi tinggi.

Dalam beberapa tahun terakhir, banyak analis menyadari bahaya gelombang pertumbuhan konsumsi energi global. Sebelumnya gelombang panjang, yang dimulai pada akhir tahun 1940an, berakhir pada pertengahan tahun 1990an, meningkatkan konsumsi energi global hampir lima kali lipat dan konsumsi per kapita hampir dua kali lipat. Berakhirnya hal ini dikaitkan dengan stabilisasi rata-rata konsumsi energi per kapita di dunia sejak tahun 1980-an karena pengurangan konsumsi energi total dan per kapita di negara-negara yang sebelumnya direncanakan dan penurunan konsumsi energi per kapita di negara-negara OECD, dengan tingkat yang relatif moderat. peningkatan konsumsi energi per kapita di negara-negara berkembang. Namun, pada saat ini, dua faktor pertama tidak lagi berfungsi, dan negara-negara berkembang terbesar - Cina dan India - semakin meningkatkan konsumsi energi per kapita. Mengingat pertumbuhan ekonomi yang berkelanjutan di negara-negara berkembang di Asia, peningkatan pesat populasi di sana, dan tingginya intensitas energi perekonomian nasional, kebutuhan negara-negara tersebut akan sumber daya energi meningkat tajam. Konsumsi energi meningkat lebih cepat di Afrika dan Amerika Latin, dan bahkan di negara-negara Uni Eropa, pertumbuhan konsumsi energi per kapita kembali meningkat.

Semua hal di atas memungkinkan kita untuk berbicara tentang ancaman siklus baru peningkatan intensitas energi PDB global dan percepatan laju pertumbuhan konsumsi energi global, meskipun terdapat pengenalan teknologi baru dan tren penghematan energi.

Negara-negara maju memiliki tingkat konsumsi energi per kapita yang relatif tinggi, namun berupaya untuk menstabilkan indikator ini atau setidaknya memperlambat laju pertumbuhannya. Penurunan intensitas energi secara signifikan terjadi di negara-negara yang sedang dalam masa transisi, sebagian besar disebabkan oleh peningkatan pendapatan, namun juga karena restrukturisasi ekonomi dan penurunan pangsa industri berat yang padat energi seiring dengan berkembangnya layanan, penghapusan limbah energi, dan pengurangan subsidi konsumen. Namun, negara-negara yang sedang dalam masa transisi masih lebih intensif energi dibandingkan negara-negara berkembang atau OECD.

Pertanyaan yang paling penting adalah apakah mungkin untuk membalikkan tren pertumbuhan konsumsi energi yang pesat dengan mengurangi intensitas energi dalam perekonomian, terutama di negara-negara berkembang.

Pertumbuhan konsumsi energi di dunia sangat tidak merata, sehingga memperburuk ketidakseimbangan energi regional: tingkat tercepat terjadi di negara-negara berkembang di Asia dan khususnya di Tiongkok, yang menyumbang hampir setengah dari peningkatan konsumsi energi global pada tahun 2005. Jumlah negara dan wilayah besar yang pembangunannya tidak didukung oleh sumber daya energinya sendiri semakin meningkat. Mereka harus menggunakan sebagian besar bahan mentah impor dalam industrinya. Jika pada tahun 1990 negara-negara tersebut menghasilkan 87% PDB dunia, sepuluh tahun kemudian - sudah 90%. Ketergantungan pada impor energi dari negara-negara dengan pertumbuhan tercepat (Tiongkok, India, dll.) telah meningkat sangat tajam, dan di masa depan situasinya akan semakin buruk. Secara khusus, Asia telah memenuhi 60% kebutuhan minyaknya melalui impor, dan pada tahun 2020 impor akan memenuhi hingga 80% permintaan. Pada saat yang sama, sebagian besar perkiraan sumber daya energi berlokasi di Amerika Utara dan negara-negara CIS; Mereka juga memiliki sebagian besar cadangan yang dieksplorasi (diikuti oleh kawasan Teluk Persia dan Australia). .

Efisiensi ekonomi AS yang tinggi berkontribusi pada peningkatan moderat dalam konsumsi energi primer, meskipun hal ini tidak menyelamatkan AS dari peningkatan permintaan hidrokarbon yang signifikan. Secara umum, dengan peningkatan rata-rata pertumbuhan PDB tahunan dari 3,5% menjadi 4,2%, permintaan energi global meningkat dari 1,7% menjadi 2,6%: percepatan pertumbuhan PDB (melebihi tingkat pertumbuhan dibandingkan periode sebelumnya) ternyata menjadi tidak menghemat energi karena alasan yang disebutkan secara singkat di atas. Porsi yang tinggi dan volume konsumsi bahan bakar fosil yang terus meningkat. Meskipun telah dilakukan berbagai upaya, struktur konsumsi energi di dunia tidak berubah secara signifikan dalam beberapa tahun terakhir. Hidrokarbon (terutama minyak) masih tetap menjadi pembawa energi dominan dalam keseimbangan energi global.

Porsi yang tinggi dalam neraca energi dari sumber daya yang paling terbatas – bahan bakar hidrokarbon – tetap ada meskipun faktanya di sejumlah negara minat terhadap energi nuklir bangkit kembali untuk pertama kalinya sejak kecelakaan Chernobyl, dan konsumen industri menunjukkan peningkatan minat terhadap energi. sumber energi alternatif. Faktanya, konsumsi hidrokarbon saat ini tidak memiliki alternatif yang serius, sehingga menimbulkan ancaman kekurangan hidrokarbon mengingat percepatan pertumbuhan konsumsi energi. Pertumbuhan penyediaan sumber daya energi pada umumnya dan hidrokarbon pada khususnya yang kurang cepat dibandingkan dengan pertumbuhan konsumsi energi disebabkan oleh relatif berkurangnya upaya dan investasi untuk meningkatkan produksi sumber daya energi. menipisnya cadangan hidrokarbon yang paling mudah diakses, serta ketegangan geopolitik di wilayah yang kaya akan hidrokarbon. Kesenjangan antara peningkatan volume konsumsi dan penurunan produksi hidrokarbon di negara-negara maju semakin meningkat tajam. Dengan demikian, pangsa negara-negara OECD dalam produksi energi primer menurun dari 61,3% pada tahun 1971 menjadi 48,5% pada tahun 2005. Situasi ini sangat sulit terutama di Uni Eropa, yang hanya memiliki 3,5% cadangan gas terbukti dunia dan kurang dari 2% cadangan minyak terbukti dunia (terutama di Norwegia dan Inggris). Pada saat yang sama, ladang minyak dan gas yang terletak di Eropa dieksploitasi jauh lebih intensif dibandingkan wilayah lain di dunia, sehingga menyebabkan penipisannya dengan cepat.

Faktor negatif terpenting dalam pengembangan energi adalah penurunan tingkat pasokan cadangan minyak ke perekonomian dunia (lihat Gambar 6). Nilai rata-rata cadangan minyak yang ditemukan setiap tahun menurun dari 70 miliar barel. pada tahun 1960-1980 hingga 6-18 miliar barel pada tahun 1990-2005. Produksi tahunan belum dipenuhi melalui pengeboran eksplorasi selama bertahun-tahun (13 miliar barel cadangan baru ditemukan versus 30 miliar barel produksi pada tahun 2004), atau pengisian utama berasal dari cadangan non-konvensional, seperti yang terjadi pada tahun 2006. Perlu dicatat bahwa 61% cadangan minyak dunia dan 40,1% cadangan gas terkonsentrasi di Timur Tengah yang secara politik tidak stabil, dan peran negara-negara ini dalam produksi minyak semakin meningkat. Karena kecacatan pertumbuhan produksi tambahan meningkatkan risiko yang terkait dengan kemungkinan destabilisasi pasar. Peningkatan konsumsi energi di tengah lambatnya pertumbuhan pasokan terlihat jelas pada lonjakan harga semua jenis bahan bakar komersial. Pertumbuhan ekonomi dunia yang signifikan dalam beberapa tahun terakhir (terutama di negara-negara berkembang), peningkatan konsumsi energi dan sumber daya energi (sebesar 4,4% pada tahun 2004 dan 2,7% pada tahun 2005), pemanfaatan kapasitas yang maksimal, kondisi cuaca ekstrim yang terus berlanjutnya konflik di Timur Tengah, meningkatnya minat investor keuangan terhadap sektor energi - semua ini juga berkontribusi pada kenaikan signifikan harga sumber daya energi, terutama minyak. .

Harga minyak mulai naik kembali sejak tahun 2002. Pada akhir musim panas 2005, mereka melampaui rekor tahun tujuh puluhan secara nominal. Pada saat yang sama, meskipun harga minyak riil masih berada di bawah harga tertinggi pada awal tahun 1980an, harga rata-rata tahunan per barel minyak Brent untuk pertama kalinya mencapai $54/barel, dan WTI - $56/barel, lebih dari itu sepertiga lebih tinggi dibandingkan tahun 2004. Kenaikan harga hidrokarbon telah menjadi tren yang stabil sejak tahun 2000, ketika konflik Arab-Israel kembali pecah. Selanjutnya, seluruh nilai puncak harga minyak mencerminkan meningkatnya ketegangan regional: invasi AS ke Irak, eskalasi situasi seputar program nuklir Iran, perang “tiga puluh hari” di Lebanon, dan sebagainya. Harga produk minyak bumi mengikuti dinamika harga minyak, sedangkan kekurangan produk minyak bumi ringan menyebabkan kenaikan harga lebih cepat.

Kenaikan tajam harga minyak dalam beberapa tahun terakhir telah memaksa sebagian besar organisasi ilmiah dan konsultan untuk merevisi perkiraan kenaikan harga mereka. Prospek harga minyak masih sangat tidak menentu, sehingga sulit untuk menganalisis tren pasar energi secara keseluruhan. Harga minyak yang tinggi dan tidak stabil merupakan ancaman paling penting bagi perekonomian global dan sektor energi: hal ini tidak hanya berdampak negatif terhadap laju pertumbuhan PDB global, menimbulkan bahaya khusus bagi negara-negara berkembang yang mengimpor sumber daya energi, namun juga memperlambat proses investasi di sektor energi. sektor energi, menciptakan arus kas yang sulit diprediksi.

Mengikuti harga minyak, harga gas alam dunia naik, melampaui ambang batas $210/m3 (atau $6/juta BTU) untuk pertama kalinya di pasar AS dan Inggris. Hingga tahun 2003, LNG termahal di dunia di Jepang, yang harganya ditentukan sehubungan dengan harga minyak mentah (lihat Gambar 7). Namun, dalam beberapa tahun terakhir, harga yang muncul di Amerika Utara di pasar grosir Henry Hub telah melampaui harga di pasar regional lainnya dan bahkan harga minyak, yang dihitung ulang berdasarkan nilai kalori. Di Eropa, harga gas jaringan dan LNG ternyata lebih rendah dibandingkan di Amerika Serikat: harga tersebut terutama terkait dengan harga minyak dan produk minyak bumi. Namun, dinamika harga di sini juga dipengaruhi oleh harga grosir dan harga berjangka di pasar grosir gas Inggris di National Balancing Point (NBP), yang, seperti Amerika Utara, mengalami kenaikan harga yang signifikan dalam beberapa tahun terakhir.

Meningkatnya harga minyak dan gas dalam beberapa tahun terakhir telah menyebabkan tingkat pertumbuhan permintaan batubara yang lebih tinggi dan harga batubara. Harga batubara termal impor di negara-negara OECD telah meningkat dari rata-rata $36/t pada tahun 2000 menjadi $62/t saat ini.

Dalam dekade terakhir abad ke-20, kemajuan dalam eksplorasi dan pengeboran mengkompensasi memburuknya kondisi pertambangan dan geologi dengan peningkatan pesat dalam produksi minyak (tetapi dengan penurunan ketersediaan cadangan), yang mengakibatkan penurunan harga secara terus-menerus. ; pada abad ke-21, kemajuan teknis dalam industri jelas melambat, dan akibatnya peningkatan cadangan dan produksi minyak menjadi lebih mahal. Akibatnya, dinamika konsumsi minyak yang diprediksi sesuai dengan tren saat ini dalam 10 tahun mungkin tidak dapat dijamin oleh produksinya, yang dihitung menggunakan model penggunaan sumber daya alam yang terbatas yang telah terbukti.

Mengenai energi nuklir, ini adalah salah satu sektor ekonomi dunia yang termuda dan paling berkembang secara dinamis. Sejarahnya hanya dimulai sekitar 50 tahun yang lalu. Perkembangan energi nuklir didorong oleh meningkatnya kebutuhan manusia akan bahan bakar dan energi dengan sumber daya tak terbarukan yang terbatas. Dibandingkan dengan sumber energi lain, bahan bakar nuklir memiliki konsentrasi energi jutaan kali lebih banyak. Penting juga bahwa energi nuklir praktis tidak meningkatkan efek rumah kaca.

Menurut IAEA, pada awal tahun 2007, terdapat 439 unit pembangkit listrik tenaga nuklir yang beroperasi di dunia dengan total kapasitas 367,77 gigawatt. 29 unit pembangkit listrik lainnya di 11 negara sedang dalam berbagai tahap konstruksi. Saat ini, pembangkit listrik tenaga nuklir menghasilkan 16% listrik dunia. Pada saat yang sama, 57% dari seluruh listrik “nuklir” berasal dari Amerika Serikat (103 unit tenaga), Perancis (59 unit tenaga) dan Jepang (54 unit tenaga). Saat ini, energi nuklir berkembang paling dinamis di Cina (enam 6 unit pembangkit listrik sedang dibangun di sini), India (5 unit), dan Rusia (3 unit). Unit listrik baru juga sedang dibangun di Amerika Serikat, Kanada, Jepang, Iran, Finlandia dan negara-negara lain. Sejumlah negara lain telah mengumumkan niat mereka untuk mengembangkan energi nuklir, termasuk Polandia, Vietnam, Belarus, dll. Secara total, lebih dari 60 permohonan pembangunan unit saat ini sedang dipertimbangkan. Lebih dari 160 proyek sedang dikembangkan.

Oleh karena itu, dengan menilai keadaan pasar harga dunia saat ini, kita dapat dengan yakin mengatakan bahwa harga minyak dan gas bergantung pada banyak faktor: keseimbangan penawaran dan permintaan, ekonomi dan investasi, politik, perang dan serangan teroris. Masing-masing faktor ini dapat menaikkan atau menurunkan harga. Dan, dengan banyaknya minyak dan gas yang terkonsentrasi di Teluk Persia, peran mereka terus meningkat, sehingga menimbulkan peningkatan risiko yang terkait dengan destabilisasi pasar. Selain itu, salah satu tren utama dalam industri bahan bakar saat ini adalah penurunan atau stagnasi produksi minyak di beberapa negara, di antaranya Norwegia, Inggris, Amerika Serikat, dll.

Basis industri energi dunia terdiri dari 3 cabang industri bahan bakar. Industri minyak dunia. Pada panggung modern ini adalah cabang utama industri bahan bakar dan energi global. Pada tahun 2007, produksi minyak turun 0,2% menjadi 3,6 miliar ton. Dibandingkan tahun 2006, pasokan minyak antardaerah, menurut BP, meningkat sebesar 2,6% dan mencapai 1984 juta ton. Adapun sebaran cadangan minyak secara geografis, pangsa negara berkembang dalam cadangan tersebut adalah 86%. Cadangan minyak terbesar terkonsentrasi di Asia asing (70% tanpa CIS). Timur Dekat dan Timur Tengah menonjol khususnya di sini, di mana sekitar 60% cadangan dan lebih dari 40% produksi minyak dunia terkonsentrasi. Negara-negara di kawasan ini berisi negara-negara dengan cadangan minyak terbesar: Arab Saudi (lebih dari 35 miliar ton), Irak (lebih dari 15 miliar ton), Kuwait (lebih dari 13 miliar ton), UEA dan Iran (sekitar 13 miliar ton) . Negara-negara Asia lainnya dalam hal cadangan minyak termasuk Cina dan Indonesia. Di Amerika Latin, cadangan minyak mencapai sekitar 12% cadangan minyak dunia. Saat ini, Venezuela (lebih dari 11 miliar ton) dan Meksiko (sekitar 4 miliar ton) menonjol di sini. Afrika menyumbang sekitar 7% dari cadangan minyak dunia. Berdasarkan ukurannya, Libya (40% dari seluruh cadangan Afrika), Aljazair, Mesir, dan Nigeria menonjol. Sedangkan untuk CIS, pangsanya diperkirakan mencapai 6%. Namun, Rusia, menurut berbagai perkiraan, memiliki 6,7 hingga 27 miliar ton. Secara total, minyak diproduksi di 80 negara. .

Karena sifat konsumennya yang tinggi, biaya produksi dan transportasi yang rendah, dan beragam aplikasi di banyak bidang aktivitas manusia, gas alam menempati tempat khusus dalam bahan bakar, energi, dan bahan baku. Hingga saat ini, produksi gas alam telah meningkat sekitar 5,5 kali lipat dan kini berjumlah 2,4 triliun meter kubik setiap tahunnya. Cadangan terbukti gas alam diperkirakan sekitar 150 triliun meter kubik. Dalam hal cadangan terbukti gas alam (volumenya terus bertambah), CIS dan Asia Barat Daya (masing-masing 40% dari cadangan dunia) menonjol, dari masing-masing negara - Rusia, di mana sekitar sepertiga dari cadangan gas alam berada. cadangan dunia atau 50 triliun meter kubik terkonsentrasi (hampir 90% cadangan CIS) dan Iran (15% dunia). Negara-negara penghasil gas “sepuluh besar” di dunia termasuk Rusia (sekitar 600 miliar meter kubik), Amerika Serikat (550 miliar meter kubik), Kanada (170 miliar meter kubik), Turkmenistan, Belanda, Inggris Raya, Uzbekistan, Indonesia, Aljazair, Arab Saudi. Konsumen gas terbesar adalah Amerika Serikat (sekitar 650 miliar meter kubik), Rusia (350 miliar meter kubik), Inggris (sekitar 90 miliar meter kubik) dan Jerman (sekitar 80 miliar meter kubik).

Meskipun terjadi penurunan pangsa batubara dalam konsumsi energi, industri batubara tetap menjadi salah satu sektor utama dalam sektor energi dunia. Dibandingkan dengan industri minyak, lebih baik dilengkapi dengan sumber daya. Saat ini, sekitar 5 miliar ton batubara ditambang setiap tahunnya. Perhatikan bahwa terdapat lebih banyak batu bara di bumi dibandingkan minyak dan gas alam. Pada tingkat konsumsi saat ini, cadangan gas terbukti akan bertahan selama 67 tahun, minyak selama 41 tahun, dan batubara selama 270 tahun. Perkiraan sumber daya batubara di Bumi saat ini berjumlah lebih dari 14,8 triliun. ton, dan cadangan batubara industri dunia lebih dari 1 triliun. ton Pada saat yang sama, sekitar tiga perempat cadangan batubara dunia berada di dalam negeri bekas Uni Soviet, AS dan Cina. Pasar batubara global saat ini lebih kompetitif dibandingkan pasar minyak dan gas, karena cadangan dan produksi batubara berlokasi di hampir seluruh benua dan wilayah di dunia. Batubara akan memainkan peran yang sangat penting dalam sektor ketenagalistrikan di wilayah-wilayah dimana bahan bakar alternatif langka. Karena harganya yang relatif murah, sumber energi ini tetap penting bagi negara-negara berkembang di Asia.

Cadangan batubara dunia mencapai 1,2 triliun. t. Sekitar tiga perempat cadangan batubara dunia berada di negara-negara bekas Uni Soviet, Amerika Serikat dan Cina. Pada saat yang sama, sepertiga sumber daya batubara dunia, atau 173 miliar ton, terkonsentrasi di kedalaman Rusia, dan 34 miliar ton di Kazakhstan. Berbeda dengan minyak dan gas, sebagian kecil batubara yang ditambang diekspor - 10%. Menurut International Coal Institute, pengekspor utama batubara adalah Australia (231 juta ton pada tahun 2006), Indonesia (108 juta ton) dan Rusia (76 juta ton). Konsumen utama produk batubara adalah Jepang (178 juta ton pada tahun 2006) dan Korea Selatan (77 juta ton). Tiongkok adalah konsumen batu bara terbesar (2,4 miliar ton pada tahun 2006), hal ini disebabkan besarnya pangsa batu bara di sektor energi negara tersebut. Menurut The China Daily, konsumsi batu bara di Tiongkok akan mencapai 2,87 miliar ton pada tahun 2010. Di antara kawasan produksi batubara, pemimpinnya adalah Asia Asing (40% produksi dunia), Eropa Barat, Amerika Utara (sedikit lebih dari 20%) dan negara-negara CIS. .

1.2 ModerngeografimenggunakanAalternatifaktifsumberenergiVdunia

Seluruh dunia saat ini sedang mencari sumber energi baru. Saat ini, dunia sudah mulai memikirkan secara serius bagaimana mencegah penjarahan sumber daya alam agar tidak terkuras habis. Toh, hanya dalam kondisi seperti ini cadangan bahan bakar bisa bertahan selama berabad-abad. Sayangnya, banyak negara penghasil minyak tidak memikirkan dampak dari aktivitas mereka. Mereka menghabiskan cadangan minyak tanpa memikirkan masa depan. Kenaikan harga minyak, yang diperlukan tidak hanya untuk energi, tetapi juga untuk transportasi dan kimia, memaksa kita untuk memikirkan jenis bahan bakar lain yang cocok untuk menggantikan minyak dan gas. Terutama negara-negara yang tidak memiliki cadangan minyak dan gas sendiri dan harus membelinya, sudah mulai mencari sumber energi alternatif.

Oleh karena itu, tipologi umum pembangkit listrik mencakup pembangkit listrik yang beroperasi pada sumber energi non-tradisional atau alternatif. Ini termasuk: energi pasang surut; energi sungai kecil; energi angin; energi matahari; energi panas bumi; energi dari limbah dan emisi yang mudah terbakar; energi dari sumber panas sekunder atau limbah dan lain-lain.

Meskipun jenis pembangkit listrik non-tradisional hanya menyumbang beberapa persen dari produksi listrik, namun pengembangan kawasan ini di dunia sangatlah penting, terutama mengingat keragaman wilayah suatu negara. Di Rusia, satu-satunya perwakilan pembangkit listrik jenis ini adalah Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi Pauzhetskaya di Kamchatka dengan kapasitas 11 MW. Stasiun ini telah beroperasi sejak tahun 1964 dan sudah ketinggalan zaman baik secara moral maupun fisik. Tingkat perkembangan teknologi Rusia di bidang ini tertinggal jauh dibandingkan dunia. Di daerah-daerah terpencil atau sulit dijangkau di Rusia, di mana tidak perlu membangun pembangkit listrik besar, dan seringkali tidak ada orang yang melayaninya, sumber listrik “non-tradisional” adalah solusi terbaik.

Peningkatan jumlah pembangkit listrik yang menggunakan sumber energi alternatif akan difasilitasi oleh prinsip-prinsip berikut: biaya listrik dan panas yang lebih rendah yang diperoleh dari sumber energi non-tradisional dibandingkan dari semua sumber lainnya; peluang di hampir semua negara untuk memiliki pembangkit listrik lokal, menjadikannya independen dari sistem energi umum; ketersediaan dan kepadatan yang layak secara teknis, daya untuk penggunaan yang bermanfaat; pembaharuan sumber energi non-tradisional; menghemat atau mengganti sumber daya energi tradisional dan pembawa energi; penggantian sumber daya energi yang dieksploitasi dengan transisi ke jenis energi yang lebih ramah lingkungan; meningkatkan keandalan sistem tenaga listrik yang ada.

Hampir setiap negara memiliki jenis energi ini dan dalam waktu dekat dapat memberikan kontribusi yang signifikan terhadap keseimbangan bahan bakar dan energi dunia.

Tenaga surya energi . Matahari, sumber energi yang tidak ada habisnya, menyediakan 80 triliun kilowatt bagi bumi setiap detik, yang berarti beberapa ribu kali lebih banyak daripada semua pembangkit listrik di dunia. Anda hanya perlu tahu cara menggunakannya. Misalnya, Tibet, bagian planet kita yang paling dekat dengan Matahari, menganggap energi matahari sebagai kekayaannya. Saat ini, lebih dari lima puluh ribu tungku tenaga surya telah dibangun di Daerah Otonomi Tibet di Tiongkok. Tempat tinggal dengan luas 150 ribu meter persegi dipanaskan dengan energi matahari, dan rumah kaca tenaga surya dengan luas total satu juta meter persegi telah dibuat. Meskipun energi surya gratis, menghasilkan listrik dari energi surya tidak selalu cukup murah. Oleh karena itu, para ahli terus berupaya untuk meningkatkan sel surya dan menjadikannya lebih efisien. Rekor baru dalam hal ini dimiliki oleh Boeing Center for Advanced Technologies. Sel surya yang dibuat di sana mengubah 37% sinar matahari yang menerpa menjadi listrik. Sudah pada tahun 1981, pesawat pertama di dunia dengan mesin bertenaga panel surya terbang melintasi Selat Inggris. Ia membutuhkan waktu 5,5 jam untuk terbang sejauh 262 km. Dan menurut perkiraan para ilmuwan pada akhir abad terakhir, diperkirakan pada tahun 2000, sekitar 200.000 kendaraan listrik akan muncul di jalan-jalan California. Mungkin kita juga harus memikirkan penggunaan energi matahari dalam skala besar. Khususnya di Krimea dengan “sinar mataharinya”.

Sejak 1988, pembangkit listrik tenaga surya Krimea telah beroperasi di Semenanjung Kerch. Nampaknya akal sehat sendirilah yang menentukan tempatnya. Jika stasiun-stasiun tersebut akan dibangun di mana pun, maka hal tersebut terutama akan dilakukan di kawasan resor, sanatorium, rumah liburan, dan jalur wisata; di wilayah yang membutuhkan banyak energi, namun yang lebih penting adalah menjaga kebersihan lingkungan, yang kesejahteraannya, dan yang terpenting, kemurnian udara, merupakan penyembuhan bagi manusia. . SPP Krimea kecil - kapasitasnya hanya 5 MW. Dalam arti tertentu, dia adalah ujian kekuatan. Meski nampaknya apa lagi yang harus dicoba, bila pengalaman membangun pembangkit listrik tenaga surya di negara lain sudah diketahui.

Di pulau Sisilia, pada awal tahun 80-an, pembangkit listrik tenaga surya berkapasitas 1 MW menghasilkan listrik. Prinsip pengoperasiannya juga tower. Cermin tersebut memfokuskan sinar matahari pada alat penerima yang terletak di ketinggian 50 meter. Di sana, uap dengan suhu lebih dari 600 ° C dihasilkan, yang menggerakkan turbin tradisional dengan generator arus yang terhubung dengannya. Tidak dapat disangkal telah terbukti bahwa pembangkit listrik dengan kapasitas 10-20 MW dapat beroperasi dengan prinsip ini, dan lebih banyak lagi jika modul-modul serupa dikelompokkan dan dihubungkan satu sama lain.

Jenis pembangkit listrik yang sedikit berbeda ada di Alquería di Spanyol selatan. Perbedaannya adalah panas matahari yang terkonsentrasi di puncak menara menggerakkan siklus natrium, yang memanaskan air hingga membentuk uap. Opsi ini memiliki sejumlah keunggulan. Akumulator panas natrium memastikan tidak hanya pengoperasian pembangkit listrik yang berkelanjutan, tetapi juga memungkinkan akumulasi sebagian energi berlebih untuk pengoperasian dalam cuaca mendung dan malam hari. Kapasitas stasiun Spanyol hanya 0,5 MW. Namun berdasarkan prinsipnya, pembangkit listrik yang jauh lebih besar dapat dibuat - hingga 300 MW. Pada instalasi jenis ini, konsentrasi energi matahari sangat tinggi sehingga efisiensi proses turbin uap di sini tidak lebih buruk dibandingkan pembangkit listrik tenaga panas tradisional. Namun demikian, fotosel surya sudah menemukan aplikasi spesifiknya saat ini. Mereka ternyata menjadi sumber arus listrik yang sangat diperlukan dalam roket, satelit dan stasiun antarplanet otomatis, dan di Bumi - terutama untuk memberi daya pada jaringan telepon di area non-listrik atau untuk konsumen arus kecil (peralatan radio, pisau cukur listrik dan korek api, dll. ) . Sel surya semikonduktor pertama kali dipasang pada satelit Bumi buatan Soviet ketiga (diluncurkan ke orbit pada 15 Mei 1958).

Energi angin . Sekilas, angin tampaknya menjadi salah satu sumber energi paling terjangkau dan terbarukan. Berbeda dengan Matahari, ia dapat “bekerja” di musim dingin dan musim panas, siang dan malam, utara dan selatan. Namun angin merupakan sumber energi yang sangat tersebar. Alam tidak menciptakan “deposit” angin dan tidak membiarkannya mengalir di sepanjang salurannya, seperti sungai. Energi angin hampir selalu “menyebar” ke wilayah yang luas. Parameter utama angin - kecepatan dan arah - terkadang berubah dengan sangat cepat dan tidak dapat diprediksi, sehingga kurang “dapat diandalkan” dibandingkan Matahari. Oleh karena itu, ada dua masalah yang perlu diselesaikan agar energi angin dapat dimanfaatkan secara maksimal. Pertama, kemampuan “menangkap” energi kinetik angin dari area maksimal. Kedua, yang lebih penting lagi adalah mencapai keseragaman dan keteguhan aliran angin. Masalah kedua masih sulit dipecahkan. Ada perkembangan menarik untuk menciptakan mekanisme baru yang mendasar untuk mengubah energi angin menjadi energi listrik. Salah satu instalasi ini menghasilkan badai super buatan di dalam dirinya dengan kecepatan angin 5 m/s!

Mesin angin tidak mencemari lingkungan, namun sangat besar dan berisik. Untuk menghasilkan banyak listrik dengan bantuan mereka, dibutuhkan lahan yang luas. Mereka bekerja paling baik di tempat yang angin kencang bertiup. Namun, hanya satu pembangkit listrik berbahan bakar fosil yang dapat menggantikan ribuan turbin angin dalam hal jumlah energi yang dihasilkan. Saat menggunakan angin, masalah serius muncul: kelebihan energi saat cuaca berangin dan kekurangan energi saat tenang. Bagaimana cara mengumpulkan dan menyimpan energi angin untuk penggunaan di masa depan? Cara paling sederhana adalah kincir angin menggerakkan pompa, yang memompa air ke reservoir yang terletak di atasnya, kemudian air yang mengalir darinya menggerakkan turbin air dan generator arus searah atau bolak-balik. Ada metode dan proyek lain: dari baterai konvensional, meski berdaya rendah, hingga memutar roda gila raksasa atau memompa udara bertekanan ke gua bawah tanah, hingga memproduksi hidrogen sebagai bahan bakar. Metode terakhir nampaknya sangat menjanjikan. Arus listrik dari turbin angin menguraikan air menjadi oksigen dan hidrogen. Hidrogen dapat disimpan dalam bentuk cair dan dibakar di tungku pembangkit listrik tenaga panas sesuai kebutuhan.

Laut energi . Baru-baru ini, beberapa negara kembali menaruh perhatian pada proyek-proyek yang sebelumnya ditolak karena dianggap tidak menjanjikan. Jadi, khususnya, pada tahun 1982, pemerintah Inggris membatalkan pendanaan publik untuk pembangkit listrik yang menggunakan energi laut: beberapa dari penelitian tersebut dihentikan, beberapa dilanjutkan dengan alokasi yang jelas tidak mencukupi dari Komisi Eropa dan beberapa perusahaan dan perusahaan industri. Alasan penolakan dukungan negara adalah kurangnya efisiensi metode memperoleh listrik “laut” dibandingkan dengan sumber lain, khususnya nuklir. Pada bulan Mei 1988, terjadi revolusi dalam kebijakan teknis ini. Departemen Perdagangan dan Industri Inggris mendengarkan pendapat kepala penasihat energi T. Thorpe, yang mengatakan bahwa tiga dari enam pembangkit listrik percontohan di negara tersebut telah diperbaiki dan sekarang biaya 1 kWh di antaranya kurang dari 6 pence, yang berada di bawah harga minimum. tingkat daya saing di pasar terbuka. Harga listrik “laut” telah menurun sepuluh kali lipat sejak tahun 1987.

Ombak . Proyek yang paling sempurna adalah “Nodding Duck”, yang diusulkan oleh desainer S. Salter. Kendaraan hias tersebut, yang diguncang ombak, menyediakan energi dengan biaya hanya 2,6 pence per 1 kWh, yang hanya sedikit lebih tinggi dibandingkan biaya listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik berbahan bakar gas terbaru (di Inggris biayanya 2,5 pence), dan jauh lebih rendah dibandingkan dengan pembangkit listrik tenaga nuklir itu (sekitar 4,5 pence per 1 kW/jam). Perlu dicatat bahwa penggunaan sumber energi alternatif dan terbarukan dapat secara efektif mengurangi persentase emisi zat berbahaya ke atmosfer, yang sampai batas tertentu memecahkan salah satu masalah lingkungan yang penting. Energi laut dapat dianggap sebagai salah satu sumber energi tersebut.

Energi sungai . Sekitar 1/5 energi yang dikonsumsi di seluruh dunia dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga air. Hal ini diperoleh dengan mengubah energi jatuhnya air menjadi energi putaran turbin, yang selanjutnya memutar generator yang menghasilkan listrik. Pembangkit listrik tenaga air bisa menjadi sangat kuat. Dengan demikian, stasiun Itapu di Sungai Parana di perbatasan antara Brazil dan Paraguay mengembangkan kapasitas hingga 13.000 juta kW. Energi sungai-sungai kecil dalam beberapa kasus juga dapat menjadi sumber listrik. Mungkin penggunaan sumber ini memerlukan kondisi tertentu (misalnya, sungai dengan arus kuat), namun di sejumlah tempat di mana pasokan listrik konvensional tidak menguntungkan, pemasangan pembangkit listrik tenaga air mini dapat menyelesaikan banyak masalah lokal. Pembangkit listrik tenaga air tanpa bendungan untuk sungai dan sungai sudah ada. Dilengkapi dengan baterai, mereka dapat menyediakan energi untuk pertanian petani atau ekspedisi geologi, padang rumput transhumance, atau bengkel kecil. Prototipe pembangkit listrik tenaga air mini tanpa bendungan telah berhasil membuktikan dirinya di sungai Gorny Altai.

...

Dokumen serupa

Tipologi energi alternatif. Energi terbarukan di negara-negara Arab. Energi nuklir dan cadangannya di negara-negara Arab. Transisi ke penggunaan sumber energi alternatif. Hasil yang dicapai di bidang energi alternatif.

tes, ditambahkan 01/08/2017


Sumber energi yang khas. Masalah energi modern. “Kemurnian” energi yang diterima dan dihasilkan sebagai keunggulan energi alternatif. Arah pengembangan sumber energi alternatif. Hidrogen sebagai sumber energi, metode produksinya.

abstrak, ditambahkan 30/05/2016


Keadaan energi dunia saat ini. Arah kebijakan energi Republik Belarus. Penilaian efisiensi penggunaan sumber energi nuklir di Belarus. Menghemat energi listrik dan panas di rumah. Karakteristik lampu neon.

tes, ditambahkan 18/10/2010


Penciptaan kerangka kelembagaan di negara-negara Arab. Peluang investasi untuk pengembangan energi terbarukan. Perencanaan strategis pengembangan sumber energi terbarukan di Timur Tengah. Strategi pengembangan energi nuklir.

tugas kursus, ditambahkan 01/08/2017


Energi panas bumi dan pemanfaatannya. Penerapan sumber daya tenaga air. Teknologi energi surya yang menjanjikan. Prinsip pengoperasian turbin angin. Energi gelombang dan arus. Negara dan prospek pengembangan energi alternatif di Rusia.

abstrak, ditambahkan 16/06/2009


Penilaian keadaan sistem energi Kazakhstan, yang menghasilkan listrik menggunakan energi batu bara, gas dan sungai, serta potensi energi angin dan matahari di wilayah republik. Kajian gabungan teknologi energi terbarukan.

tesis, ditambahkan 24/06/2015


Indikator untuk menilai fungsi dan prinsip dasar pembangunan berkelanjutan di bidang ketenagalistrikan dan penggunaan sumber energi alternatif. Karakteristik perkembangan industri tenaga listrik di Swedia dan Lithuania, sertifikasi lingkungan listrik.

kerja praktek, ditambahkan 02/07/2013


Jenis utama energi alternatif. Bioenergi, energi angin, energi matahari, pasang surut, lautan. Cara yang menjanjikan untuk mendapatkan energi. Kapasitas kumulatif pembangkit listrik tenaga angin di Cina, India dan Amerika Serikat. Pangsa energi alternatif di Rusia.

presentasi, ditambahkan 25/05/2016


Dinamika pengembangan sumber energi terbarukan di dunia dan Rusia. Tenaga angin sebagai salah satu cabang energi. Perancangan generator angin merupakan suatu instalasi untuk mengubah energi kinetik aliran angin. Prospek pengembangan energi angin di Rusia.

abstrak, ditambahkan 06/04/2015


Keadaan energi nuklir. Fitur lokasi tenaga nuklir. Prakiraan jangka panjang. Penilaian potensi kemampuan energi nuklir. Pengembangan energi nuklir dua tahap. Prakiraan jangka panjang. Pilihan struktur energi nuklir.

Bukan tanpa alasan mereka mengatakan: “Energi adalah roti bagi industri.” Semakin maju industri dan teknologi maka semakin banyak energi yang dibutuhkan. Bahkan ada konsep khusus – “pengembangan energi tingkat lanjut”. Artinya, tidak ada satu pun perusahaan industri, tidak ada satu pun kota baru, atau hanya sebuah rumah yang dapat dibangun sebelum sumber energi yang akan mereka konsumsi teridentifikasi atau diciptakan kembali. Itulah sebabnya, berdasarkan jumlah energi yang dihasilkan dan digunakan, seseorang dapat menilai secara akurat kekuatan teknis dan ekonomi, atau, lebih sederhananya, kekayaan suatu negara.

Di alam, cadangan energi sangat besar. Ia dibawa oleh sinar matahari, angin dan massa air yang bergerak; ia disimpan dalam endapan kayu, gas, minyak, dan batubara. Energi yang “tersegel” dalam inti atom suatu materi praktis tidak terbatas. Namun tidak semua bentuknya cocok untuk digunakan langsung.

Sepanjang sejarah panjang energi, banyak cara dan metode teknis telah terakumulasi untuk menghasilkan energi dan mengubahnya menjadi bentuk yang dibutuhkan manusia. Sebenarnya manusia menjadi manusia hanya ketika ia belajar menerima dan menggunakan energi panas. Api unggun dinyalakan oleh orang pertama yang belum memahami sifatnya, namun metode mengubah energi kimia menjadi panas ini telah dipertahankan dan ditingkatkan selama ribuan tahun.

Manusia menambahkan energi otot hewan ke energi otot dan api mereka sendiri. Mereka menemukan teknik untuk menghilangkan air yang terikat secara kimia dari tanah liat menggunakan energi panas api - tempat pembakaran tembikar, tempat produk keramik tahan lama diproduksi. Tentu saja, manusia baru mengetahui proses yang terjadi selama proses ini ribuan tahun kemudian.

Kemudian orang-orang menemukan kincir - sebuah teknik untuk mengubah energi arus angin dan angin menjadi energi mekanik dari poros yang berputar. Tetapi hanya dengan penemuan mesin uap, mesin pembakaran internal, turbin hidrolik, uap dan gas, generator dan mesin listrik, umat manusia memiliki perangkat teknis yang cukup kuat. Mereka mampu mengubah energi alam menjadi jenis lain yang nyaman untuk digunakan dan menghasilkan pekerjaan dalam jumlah besar. Pencarian sumber energi baru tidak berakhir di situ: baterai, sel bahan bakar, konverter energi surya menjadi listrik, dan, pada pertengahan abad ke-20, reaktor nuklir telah ditemukan.

Masalah penyediaan energi listrik ke banyak sektor perekonomian dunia, yang kebutuhannya terus meningkat bagi lebih dari enam miliar orang di bumi, kini menjadi semakin mendesak.

Basis energi dunia modern adalah pembangkit listrik tenaga panas dan air. Namun perkembangannya terhambat oleh beberapa faktor. Biaya batu bara, minyak dan gas, tempat pembangkit listrik tenaga panas beroperasi, meningkat, dan sumber daya alam dari jenis bahan bakar ini menurun. Selain itu, banyak negara tidak mempunyai atau kekurangan sumber bahan bakar sendiri. Selama produksi listrik di pembangkit listrik tenaga panas, zat berbahaya dilepaskan ke atmosfer. Terlebih lagi, jika bahan bakarnya adalah batu bara, terutama batu bara coklat, yang nilainya kecil untuk jenis penggunaan lain dan mengandung banyak pengotor yang tidak perlu, maka emisinya akan mencapai proporsi yang sangat besar. Dan terakhir, kecelakaan di pembangkit listrik tenaga panas menyebabkan kerusakan besar pada alam, sebanding dengan kerusakan akibat kebakaran besar. Dalam kasus terburuk, kebakaran tersebut dapat disertai dengan ledakan, sehingga menghasilkan awan debu atau jelaga batu bara.

Sumber daya tenaga air di negara-negara maju hampir sepenuhnya dimanfaatkan: sebagian besar bagian sungai yang cocok untuk konstruksi teknik hidrolik telah dikembangkan. Dan betapa buruknya pembangkit listrik tenaga air terhadap alam! Tidak ada emisi ke udara dari pembangkit listrik tenaga air, namun menimbulkan kerusakan yang cukup besar terhadap lingkungan perairan. Pertama-tama, ikan menderita karena tidak mampu mengatasi bendungan pembangkit listrik tenaga air. Di sungai-sungai di mana pembangkit listrik tenaga air dibangun, terutama jika ada beberapa di antaranya - yang disebut aliran pembangkit listrik tenaga air - jumlah air sebelum dan sesudah bendungan berubah secara dramatis. Waduk-waduk besar meluap di sungai-sungai dataran rendah, dan lahan-lahan yang terendam banjir hilang karena pertanian, hutan, padang rumput, dan pemukiman manusia. Sedangkan untuk kecelakaan pada pembangkit listrik tenaga air, jika terjadi terobosan pada salah satu pembangkit listrik tenaga air, maka akan terbentuk gelombang besar yang akan menyapu seluruh bendungan pembangkit listrik tenaga air yang berada di bawahnya. Namun sebagian besar bendungan ini terletak di dekat kota-kota besar dengan populasi beberapa ratus ribu jiwa.

Jalan keluar dari situasi ini terlihat dalam pengembangan energi nuklir. Pada akhir tahun 1989, lebih dari 400 pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN) dibangun dan beroperasi di dunia. Namun saat ini pembangkit listrik tenaga nuklir tidak lagi dianggap sebagai sumber energi yang murah dan ramah lingkungan. Bahan bakar pembangkit listrik tenaga nuklir adalah bijih uranium, bahan baku yang mahal dan sulit diperoleh, serta cadangannya terbatas. Selain itu, pembangunan dan pengoperasian pembangkit listrik tenaga nuklir menimbulkan kesulitan dan biaya yang besar. Hanya sedikit negara yang kini terus membangun pembangkit listrik tenaga nuklir baru. Hambatan serius bagi pengembangan lebih lanjut energi nuklir adalah masalah pencemaran lingkungan. Semua ini semakin memperumit sikap terhadap energi nuklir. Semakin banyak seruan untuk meninggalkan penggunaan bahan bakar nuklir sama sekali, menutup semua pembangkit listrik tenaga nuklir dan kembali memproduksi listrik di pembangkit listrik tenaga panas dan pembangkit listrik tenaga air, serta menggunakan apa yang disebut energi terbarukan - kecil, atau "non-tradisional" - jenis produksi energi. Yang terakhir ini terutama mencakup instalasi dan perangkat yang menggunakan energi angin, air, matahari, energi panas bumi, serta panas yang terkandung dalam air, udara dan bumi.

Energi air

Sejak pertengahan abad kita, studi tentang sumber daya energi yang berkaitan dengan “sumber energi terbarukan” dimulai.

Lautan adalah baterai raksasa dan transformator energi matahari, yang diubah menjadi energi arus, panas, dan angin. Energi pasang surut merupakan hasil gaya pasang surut Bulan dan Matahari.

Sumber daya energi laut mempunyai nilai yang besar karena bersifat terbarukan dan tidak ada habisnya. Pengalaman pengoperasian sistem energi laut yang ada menunjukkan bahwa sistem tersebut tidak menimbulkan kerusakan signifikan terhadap lingkungan laut. Saat merancang sistem energi laut di masa depan, dampak lingkungannya dipertimbangkan dengan cermat.

Pembangkit listrik tenaga pasang surut

Ketinggian air di pantai laut berubah tiga kali dalam sehari. Fluktuasi seperti ini terutama terlihat di teluk dan muara sungai yang mengalir ke laut. Orang Yunani kuno menjelaskan fluktuasi permukaan air atas kehendak penguasa lautan, Poseidon. Pada abad ke-18 Fisikawan Inggris Isaac Newton mengungkap misteri pasang surut air laut: sejumlah besar air di lautan dunia didorong oleh gaya gravitasi Bulan dan Matahari. Setiap 6 jam 12 menit air pasang berubah menjadi air surut. Amplitudo pasang surut maksimum di berbagai tempat di planet kita tidak sama dan berkisar antara 4 hingga 20 m.

Untuk mendirikan pembangkit listrik tenaga pasang surut (TPP) sederhana, Anda memerlukan kolam - teluk yang dibendung atau muara sungai. Bendungan ini memiliki gorong-gorong dan memasang turbin. Saat air pasang, air mengalir ke kolam. Jika tinggi air di kolam dan di laut sama, maka pintu gorong-gorong ditutup. Dengan terjadinya air surut, permukaan air di laut menurun, dan ketika tekanan menjadi cukup, turbin dan generator listrik yang terhubung dengannya mulai bekerja, dan air secara bertahap meninggalkan kolam. Dianggap layak secara ekonomi untuk membangun pembangkit listrik tenaga pasang surut di daerah dengan fluktuasi pasang surut permukaan laut minimal 4 m. Kapasitas desain pembangkit listrik tenaga pasang surut tergantung pada sifat pasang surut di daerah di mana stasiun tersebut dibangun volume dan luas cekungan pasang surut, jumlah turbin yang terpasang pada badan bendungan...

Sumber energi alternatif- ini adalah angin, matahari, pasang surut, biomassa, energi panas bumi bumi.

Kincir angin telah lama dimanfaatkan manusia sebagai sumber energi. Namun, mereka efektif dan hanya cocok untuk pengguna kecil. Sayangnya, angin belum mampu menyediakan listrik dalam jumlah yang cukup. Energi matahari dan angin memiliki kelemahan serius - ketidakstabilan sementara pada saat paling dibutuhkan. Dalam hal ini, diperlukan sistem penyimpanan energi agar konsumsinya dapat dilakukan kapan saja, namun belum ada teknologi yang matang secara ekonomi untuk menciptakan sistem tersebut.

Generator tenaga angin pertama dikembangkan pada tahun 90an. abad XIX di Denmark, dan pada tahun 1910 beberapa ratus instalasi kecil telah dibangun di negara ini. Dalam beberapa tahun, industri Denmark memperoleh seperempat kebutuhan listriknya dari generator angin. Total kapasitasnya adalah 150-200 MW.

Pada tahun 1982, 1.280 turbin angin terjual di pasar Tiongkok, dan pada tahun 1986, 11.000, menyalurkan listrik ke wilayah Tiongkok yang belum pernah memilikinya sebelumnya.

Pada awal abad ke-20. di Rusia terdapat 250 ribu kincir angin petani dengan kapasitas hingga 1 juta kW. Mereka mendaratkan 2,5 miliar pon biji-bijian di lokasi tersebut, tanpa transportasi jarak jauh. Sayangnya, akibat sikap sembrono terhadap sumber daya alam di tahun 40-an. abad terakhir, di wilayah bekas Uni Soviet, bagian utama mesin angin dan air dihancurkan, dan pada tahun 50-an. mereka hampir sepenuhnya menghilang sebagai “teknologi terbelakang.”

Saat ini, energi surya digunakan di beberapa negara terutama untuk pemanasan, dan untuk produksi energi dalam skala yang sangat kecil. Sedangkan kekuatan radiasi matahari yang mencapai bumi adalah 2 x 10 17 W, lebih dari 30 ribu kali lipat dibandingkan tingkat konsumsi energi manusia saat ini.

Ada dua pilihan utama untuk menggunakan energi matahari: fisik dan biologis. Dalam versi fisik, energi diakumulasikan oleh kolektor surya, sel surya pada semikonduktor, atau dipusatkan oleh sistem cermin. Opsi biologis menggunakan energi matahari yang terakumulasi selama fotosintesis dalam bahan organik tanaman (biasanya kayu). Opsi ini cocok untuk negara-negara dengan cadangan hutan yang relatif besar. Misalnya, Austria berencana memperoleh sepertiga kebutuhan listriknya dari pembakaran kayu di tahun-tahun mendatang. Untuk tujuan yang sama, di Inggris direncanakan untuk menanami sekitar 1 juta hektar lahan yang tidak cocok untuk pertanian dengan hutan. Jenis yang tumbuh cepat ditanam, seperti poplar, yang dipotong 3 tahun setelah tanam (tinggi pohon ini sekitar 4 m, diameter batang lebih dari 6 cm).

Masalah penggunaan sumber energi non-tradisional menjadi sangat relevan akhir-akhir ini. Hal ini tentunya menguntungkan, meskipun teknologi tersebut memerlukan biaya yang tidak sedikit. Pada bulan Februari 1983, perusahaan Amerika Arca Solar mulai mengoperasikan pembangkit listrik tenaga surya pertama di dunia dengan kapasitas 1 MW. Pembangunan pembangkit listrik semacam itu memerlukan biaya yang mahal. Pembangunan pembangkit listrik tenaga surya yang mampu menyediakan listrik kepada sekitar 10 ribu konsumen rumah tangga (daya - sekitar 10 MW) akan menelan biaya $190 juta. Jumlah ini empat kali lebih besar dibandingkan biaya pembangunan pembangkit listrik tenaga panas yang menggunakan bahan bakar padat, dan oleh karena itu, tiga kali lebih besar dibandingkan biaya pembangunan pembangkit listrik tenaga air dan pembangkit listrik tenaga nuklir. Meski demikian, para ahli kajian energi surya yakin dengan berkembangnya teknologi pemanfaatan energi surya, harga energi surya akan turun secara signifikan.

Energi angin dan matahari kemungkinan besar merupakan energi masa depan. Pada tahun 1995, India mulai menerapkan program pembangkitan energi menggunakan angin. Di AS, kapasitas pembangkit listrik tenaga angin adalah 1654 MW, di Uni Eropa - 2534 MW, dimana 1000 MW dihasilkan di Jerman. Saat ini, energi angin telah mencapai perkembangan terbesarnya di Jerman, Inggris, Belanda, Denmark, dan Amerika Serikat (di California saja terdapat 15.000 turbin angin). Energi yang diperoleh dari angin dapat terus diperbaharui. Ladang angin tidak mencemari lingkungan. Dengan bantuan energi angin, dimungkinkan untuk mengalirkan listrik ke pelosok dunia yang paling terpencil. Misalnya, 1.600 penduduk Pulau Desirat di Guadeloupe mengandalkan listrik yang dihasilkan oleh 20 generator angin.

Dari apa lagi Anda bisa mendapatkan energi tanpa mencemari lingkungan?

Untuk memanfaatkan energi pasang surut, pembangkit listrik tenaga pasang surut biasanya dibangun di muara sungai atau langsung di tepi pantai. Pada pemecah gelombang pelabuhan konvensional, lubang dibiarkan di mana air mengalir dengan bebas. Setiap gelombang meningkatkan ketinggian air, dan karenanya meningkatkan tekanan udara yang tersisa di dalam lubang. Udara yang “diperas” melalui lubang atas menggerakkan turbin. Dengan hilangnya gelombang, terjadi pergerakan balik udara, yang berusaha mengisi ruang hampa, dan turbin menerima dorongan baru untuk berputar. Menurut para ahli, pembangkit listrik tersebut dapat menggunakan hingga 45% energi pasang surut.

Energi gelombang tampaknya merupakan bentuk sumber energi baru yang cukup menjanjikan. Misalnya, untuk setiap meter muka gelombang yang mengelilingi Inggris di sisi Atlantik Utara, terdapat rata-rata 80 kW energi per tahun, atau 120.000 GW. Kerugian yang signifikan selama pemrosesan dan transmisi energi ini tidak dapat dihindari, dan tampaknya hanya sepertiganya yang dapat masuk ke jaringan. Namun demikian, volume yang tersisa cukup untuk menyediakan listrik bagi seluruh Inggris pada tingkat konsumsi saat ini.

Para ilmuwan juga tertarik dengan penggunaan biogas, yang merupakan campuran gas yang mudah terbakar - metana (60-70%) dan karbon dioksida yang tidak mudah terbakar. Biasanya mengandung kotoran - hidrogen sulfida, hidrogen, oksigen, nitrogen. Biogas terbentuk sebagai hasil penguraian bahan organik secara anaerobik (bebas oksigen). Proses ini dapat diamati di alam di rawa-rawa dataran rendah. Gelembung udara yang muncul dari dasar lahan basah merupakan biogas - metana dan turunannya.

Proses produksi biogas dapat dibagi menjadi dua tahap. Pertama, dengan bantuan bakteri anaerob, sekumpulan zat organik dan anorganik terbentuk dari karbohidrat, protein dan lemak: asam (butirat, propionat, asetat), hidrogen, karbon dioksida. Pada tahap kedua (basa atau metana), bakteri metana terlibat, yang menghancurkan asam organik, melepaskan metana, karbon dioksida, dan sejumlah kecil hidrogen.

Tergantung pada komposisi kimia bahan mentah, selama fermentasi, 5 hingga 15 meter kubik gas dilepaskan per meter kubik bahan organik yang diproses.

Biogas dapat dibakar untuk memanaskan rumah, mengeringkan biji-bijian, dan digunakan sebagai bahan bakar mobil dan traktor. Dari segi komposisinya, biogas tidak jauh berbeda dengan gas alam. Selain itu, dalam proses produksi biogas, sisa fermentasi menyumbang sekitar setengah dari bahan organik. Itu bisa dibuat briket untuk menghasilkan bahan bakar padat. Namun, dari sudut pandang ekonomi, hal ini sangat tidak rasional. Residu fermentasi paling baik digunakan sebagai pupuk.

1 m 3 biogas sama dengan 1 liter gas cair atau 0,5 liter bensin berkualitas tinggi. Memperoleh biogas akan memberikan manfaat teknologi – pemusnahan limbah dan manfaat energi – bahan bakar murah.

Di India, sekitar 1 juta instalasi murah dan sederhana digunakan untuk memproduksi biogas, dan di Cina terdapat lebih dari 7 juta instalasi. Dari sudut pandang lingkungan, biogas memiliki keuntungan yang sangat besar, karena dapat menggantikan kayu bakar, dan karenanya melestarikan hutan dan mencegah penggurunan. Di Eropa, sejumlah instalasi pengolahan air limbah kota memenuhi kebutuhan energinya dari biogas yang mereka hasilkan.

Sumber energi alternatif lainnya adalah bahan baku pertanian: tebu, bit gula, kentang, artichoke Yerusalem, dll. Bahan bakar cair, khususnya etanol, dihasilkan darinya melalui fermentasi di beberapa negara. Jadi, di Brazil, bahan tanaman diubah menjadi etil alkohol dalam jumlah yang sedemikian rupa sehingga negara ini dapat memenuhi sebagian besar kebutuhan bahan bakar mobilnya. Bahan baku yang dibutuhkan untuk mengatur produksi massal etanol sebagian besar adalah tebu. Tebu berperan aktif dalam proses fotosintesis dan menghasilkan lebih banyak energi per hektar lahan budidaya dibandingkan tanaman lainnya. Saat ini produksinya di Brazil mencapai 8,4 juta ton, setara dengan 5,6 juta ton bensin kualitas terbaik. Di AS, biochol diproduksi - bahan bakar mobil yang mengandung 10% etanol yang diperoleh dari jagung.

Energi panas atau listrik dapat diperoleh dari panas yang ada di kedalaman bumi. Energi panas bumi hemat biaya jika air panas berada dekat dengan permukaan kerak bumi - di daerah aktivitas vulkanik aktif dengan banyak geyser (Kamchatka, Kepulauan Kuril, pulau-pulau di kepulauan Jepang). Berbeda dengan sumber energi primer lainnya, pembawa energi panas bumi tidak dapat diangkut dalam jarak melebihi beberapa kilometer. Oleh karena itu, panas bumi biasanya merupakan sumber energi lokal, dan pekerjaan yang terkait dengan pengoperasiannya (eksplorasi, persiapan lokasi pengeboran, pengeboran, pengujian sumur, pemasukan cairan, penerimaan dan transmisi energi, pengisian ulang, pembuatan infrastruktur, dll.) dilakukan seperti biasa di wilayah yang relatif kecil, dengan mempertimbangkan kondisi setempat.

Energi panas bumi digunakan dalam skala besar di Amerika Serikat, Meksiko dan Filipina. Pangsa energi panas bumi di sektor energi Filipina adalah 19%, Meksiko 4%, dan Amerika Serikat (termasuk penggunaannya untuk pemanasan “secara langsung”, yaitu tanpa konversi menjadi energi listrik) sekitar 1%. Total kapasitas seluruh pembangkit listrik tenaga panas bumi AS melebihi 2 juta kW. Energi panas bumi memasok panas ke ibu kota Islandia, Reykjavik. Sudah pada tahun 1943, 32 sumur dibor di sana pada kedalaman 440 hingga 2400 m, di mana air dengan suhu 60 hingga 130 ° C naik ke permukaan. Sembilan dari sumur tersebut masih beroperasi hingga saat ini. Di Rusia, di Kamchatka, pembangkit listrik tenaga panas bumi berkapasitas 11 MW beroperasi dan satu lagi pembangkit listrik berkapasitas 200 MW sedang dibangun.